青藏高原是世界最大、地质历史最年轻、平均海拔最高的高原,享有“世界屋脊”和“第三极”的美誉,同时也是世界上生物多样性最富集的地区之一。高原隆升和气候变化导致了多样的异质性栖息地,对该地区的物种多样性及物种形成影响深远,是研究物种形成和多样化的天然实验室。
铁棒锤(Aconitum pendulum Busch)和伏毛铁棒锤(Aconitum flavum Hand.-Mazz.)为乌头属(Aconitum L.)多年生的草本植物,主要分布在青藏高原及其毗邻地区。二者具有高度相似的形态特征,是研究青藏高原区域物种形成和演化历史的理想材料。学科组利用基因分型测序(Genotyping-by-sequencing,GBS)获取全基因组单核苷酸多态性(Single Nucleotide Polymorphism,SNP),以探究二者的物种界限和遗传多样性。结果发现铁棒锤和伏毛铁棒锤均非单系,种间遗传差异小于居群间遗传差异,且具有高度重叠的生态位,因此建议将二者合并为一个物种。基因流和遗传漂变可能是导致居群遗传结构不明显的主要原因。末次盛冰期的气候波动缩小影响了居群数量,人类活动和生境破碎化进一步使居群数量减少。
研究结果以“Population genetics and ecological niche modelling shed light on species boundaries and evolutionary history of Aconitum pendulum and A. flavum”为题发表在Flora上。中国科学院西北高原生物研究所硕士毕业生李强为该论文第一作者,张发起研究员为通讯作者。
论文链接:https://doi.org/10.1016/j.flora.2024.152507
图1 铁棒锤和伏毛铁棒锤居群遗传结构与地理分布示意图
图2 铁棒锤潜在分布区预测图