北疆地区荒漠建群灌木红砂多次起源研究取得新进展
发表日期:2024-10-16来源：
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生物多样性是人类生存和发展的重要基础。自然杂交是生物多样性发生的重要驱动力，在植物界中普遍存在。随着气候变化和人类活动对植物近缘类群之间生态或地理障碍的持续破坏，杂交物种形成的进程和发生频率受到冲击，影响区域生物多样性稳定性的维持。
红砂（Reaumuria songarica）是广泛分布于亚洲内陆干旱区的建群灌木，在维持温带荒漠生态系统的物种多样性和稳定性方面发挥着重要作用。前期研究发现该物种内部经历过明显的分化和杂交事件。
为了进一步阐明红砂不同支系的形成历史，厘清杂交物种形成在北疆红砂生物多样性形成中的作用，中国科学院西北生态环境资源研究院马小飞课题组采集了红砂物种范围的32个群体，通过分析并比对母系遗传的cpDNA序列和双亲遗传的nrITS序列在群体间的遗传变异模式，重新深入解析了红砂的谱系地理结构及其时空演化历史。
研究结果表明，北疆地区红砂的进化历史涉及多次起源。乌尔禾群体直接由红砂祖先群体演化而来，其余群体均为东部和西部遗传支系杂交产生的后衍群体，这些杂交群体可以划分为靠近天山山脉的南部分组（GuD-S）和远离天山的北部分组（GuD-N）。结合DNA C-值数据，GuD-S组属于独立的同倍性杂交起源；GuD-N组遗传混杂，同时包含同倍性杂交和异源四倍体杂交群体。
除乌尔禾群体以外，GuD-S和GuD-N的起源时间均晚于0.5百万年前，推测第四纪气候震荡和昆仑-黄河运动导致的古尔班通古特沙漠多次收缩和扩张，为亲本支系之间或杂交后代与亲本支系之间的二次接触提供了机会，是北疆红砂种内多样性发生的主要原因，这为认识准噶尔盆地植物区系的复杂起源以及杂交在物种多样性中的作用提供了一个范例。
上述研究成果以Phylogeographic analysis reveals multiple origins of the desert shrub Reaumuria songarica in northern Xinjiang,involving homoploid and tetraploid hybrids为题近期发表在Ecology and Evolution期刊上，西北研究院博士后范兴科为第一作者，马小飞研究员为通讯作者。相关研究由国家自然科学基金项目、甘肃省引导科技创新专项以及上海市绿化和市容管理局科技攻关项目等联合资助。
论文链接：https://doi.org/10.1002/ece3.70199
图1 荒漠灌木红砂的不同生境
图2 红砂cpDNA和nrITS单倍型的地理分布和拓扑结构
图3 基于cpDNA单倍型重建红砂的时空演化历史
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