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研究生物類群的種群遺傳結(jié)構(gòu)及其影響因素，尤其是同域分布近緣物種的遺傳結(jié)構(gòu)，能夠有效排除生態(tài)因子、進(jìn)化歷史等干擾因素，從而明確獨(dú)立性狀(例如生活史特征等)對(duì)遺傳結(jié)構(gòu)的塑造作用。這不僅有助于更好地理解物種如何分化、共存和適應(yīng)等進(jìn)化生物學(xué)領(lǐng)域的基礎(chǔ)科學(xué)問題，同時(shí)對(duì)于制定有效的保護(hù)策略也具有重要價(jià)值。

榕屬是最大的木本植物屬之一，全球超過800種，其近緣物種同域分布的現(xiàn)象非常普遍。尤為重要的是，榕屬植物與傳粉榕小蜂之間形成了高度專性傳粉關(guān)系，使得在分析其遺傳結(jié)構(gòu)及其影響因素時(shí)，能夠更有效地控制變量，從而更準(zhǔn)確地分離出影響遺傳結(jié)構(gòu)的因素。對(duì)葉榕(Ficus hispida)、異形花榕(Ficus heterostyla)和肉托榕(Ficus squamosa)是榕屬中的三種近緣雌雄異株植物，它們?cè)谏钚?、生境偏好、種群密度、榕果著生位置等方面表現(xiàn)出明顯分化。中國科學(xué)院西雙版納熱帶植物園(以下簡稱“版納植物園”)協(xié)同進(jìn)化研究組團(tuán)隊(duì)在印緬區(qū)對(duì)三種目標(biāo)植物進(jìn)行了廣泛的種群采樣，獲取了64個(gè)采樣點(diǎn)樣本的微衛(wèi)星分型數(shù)據(jù)，對(duì)比分析了三者的種群遺傳結(jié)構(gòu);并提取和分析了雌花期榕果揮發(fā)性有機(jī)化合物數(shù)據(jù);利用UCEs數(shù)據(jù)重建了三種榕屬植物的傳粉榕小蜂物種的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系。結(jié)果顯示三種榕屬物種間共享多種(大于20種)揮發(fā)性有機(jī)化合物成分(圖1A)，暗示了對(duì)傳粉榕小蜂的交叉吸引潛力。系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系進(jìn)一步確認(rèn)了傳粉榕小蜂的宿主轉(zhuǎn)移和重復(fù)成種現(xiàn)象，塑造了宿主榕屬植物的遺傳結(jié)構(gòu)。三種植物總體上維持了遺傳和形態(tài)上的獨(dú)立性，但遺傳結(jié)構(gòu)明顯不同(圖1B、1C)，對(duì)葉榕基因流最強(qiáng)，其次是異形花榕和肉托榕，異形花榕分化為明顯的東西兩個(gè)分支，可能處于物種分化的早期階段。種間基因流主要發(fā)生在肉托榕和異形花榕之間，肉托榕和對(duì)葉榕之間也存在微弱基因流(圖1C)。三者在生活史特征方面的分化也是導(dǎo)致種群遺傳結(jié)構(gòu)不同的重要原因。該研究對(duì)理解榕屬物種多樣性產(chǎn)生成和近緣種如何共存具有重要價(jià)值。

相關(guān)研究結(jié)果以“Population genetic structure in three sympatric Ficus species associated with copollinator”為題發(fā)表于國際植物學(xué)期刊Journal Systematics and Evolution。版納植物園協(xié)同進(jìn)化研究組黃建峰副研究員為第一作者和通訊作者，苗白鴿副高級(jí)實(shí)驗(yàn)師為共同第一作者，彭艷瓊研究員為共同通訊作者。王波副研究員，已畢業(yè)碩士研究生陳明波，蒙彼利埃大學(xué)Jean‐Yves Rasplus教授和Astrid Cruaud教授，以及老撾生物技術(shù)和生態(tài)研究所Phothisath Phouthong和Santhamvong Khantheo參與了該工作。

該研究得到云南省基礎(chǔ)研究計(jì)劃項(xiàng)目、國家自然科學(xué)基金、版納園“十四五”創(chuàng)新規(guī)劃項(xiàng)目和廣州生態(tài)與景觀科技協(xié)同創(chuàng)新中心項(xiàng)目的聯(lián)合支持。

圖1三種榕屬植物雌花期榕果揮發(fā)物重疊情況(A)，以及種群遺傳結(jié)構(gòu)(B、C)