Hortic Res | 东北师范大学肖洪兴研究团队在耧斗菜复合体物种分化机制研究方面取得进展

物种如何分化成不同的谱系是进化生物学的核心问题。通过研究近缘物种的基因组多态性和基因组分化，可以进一步了解物种形成和物种形成后的生态适应过程。长期以来，异域分化一直被认为是物种形成最可能的原因，而地理隔离是基因流的主要障碍。然而，导致谱系分化背后的各种进化力的作用目前仍存在争议。进化力作用于物种的方式可能不同，多样化的过程也可能是偶发的，所以谱系分化后仍然存在基因流的，从而引起进化历史呈现网状结构。传粉者组成差异介导的自然选择也是被子植物谱系分化的重要因素，传粉者组成改变可能会致使植物谱系形成新的性状，并且环境也会影响当地的传粉者组成。因此，确定导致谱系分化的关键驱动因素具有重要的科学意义。

2023年3月，Horticulture Research 上线了（Advance Access）东北师范大学肖洪兴研究团队题为Geographic-genomic and geographic-phenotypic differentiation of the Aquilegia viridiflora complex 的研究论文。

图1 耧斗菜复合体的采样地点和群体遗传结构

该研究以广泛分布于中国北方地区且表型变异多样的植物耧斗菜复合体（Aquilegia viridiflora complex）为材料，对耧斗菜复合体20个居群的基因组进行基因组重测序和表型测量，分析了耧斗菜复合体主要分布区内20个居群的表型和遗传多样性，揭示了耧斗菜复合体谱系分化和表型分化的不一致性，谱系之间连续的基因流可能导致了这种不一致性的发生。此外，地理隔离和环境异质性与传粉者组成差异介导的自然选择导致了耧斗菜复合体的谱系分化，但是具有相似栖息地的异域谱系在面对相似的选择压力时并没有出现表型分化，表明异域类群既可以在不同的选择压力下发生适应性生态分化，也可以在相似的选择压力下进化。更重要的是，该研究整合了基因流、谱系分化时间、有效群体大小和歧化选择对基因组分化的作用，以识别可能参与物种形成的基因和表型变异的地理分布的遗传基础。该研究还可以进一步促进耧斗菜复合体和分布于东亚地区的其它物种的分类学和系统发育研究。

图2 不同的选择压力驱动基因组不同区域的分化

东北师范大学生命科学学院博士研究生张薇为该论文的第一作者，肖洪兴教授及其团队内博士后王花英为该论文的共同通讯作者。此外，博士研究生张腾蛟和房晓雪，硕士研究生刘美璎参与了部分研究工作。兰州大学生态学院刘建全教授为该论文提供了宝贵的指导意见。该项目得到了国家自然科学基金（32070244）和中央高校基本科研业务费的资助。

作者团队介绍

东北师范大学生命科学学院肖洪兴教授团队长期致力于耧斗菜属与人参属的分子进化机制与系统发育研究，在New Phytologist、Molecular Plant和Journal of Systematics and Evolution等本领域主流杂志发表多篇学术论文，获得了国家自然基金委员会和吉林省科技厅等的资助。

文章链接：

‍https://doi.org/10.1093/hr/uhad041

转自：“园艺研究”微信公众号

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