古气候变化促使 桫椤异源多倍体物种形成

增殖是指染色体在细胞核中加倍并以遗传方式传递给后代的现象。繁殖为生物进化提供了原始的遗传物质，被认为是进化的加速器。最近，中国科学家的合作研究揭示了桫椤异源多倍体物种形成的机制，丰富了多倍体杂交物种形成的理论。

桫椤科是侏罗纪遗留下来的树状蕨类，也是恐龙的食物之一。现存的桫椤科植物及其化石形态特征几乎没有改变，因此也被称为“活化石”，具有重要的科学研究和生物多样性保护价值。与其他蕨类植物中常见的多倍体现象相反，多倍体在桫椤科植物中非常罕见。到目前为止，只有分布在中国和日本的桫椤为四倍体。

西双版纳热带植物园大进化研究组的研究人员与华南植物园的王静博士和中国科学院的康明研究员合作，通过整合形态学、细胞学、系统发育学和群体基因组学方法，对桫椤的物种形成进行了系统的历史研究。已证实桫椤为异交四倍体，其父母本为二倍体桫椤和桫椤。

基于简化基因组测序和溯因模型的群体基因组学揭示，四倍体桫椤子代及其亲本桫椤分布在同一区域或邻近区域，存在基因流。生态位模型分析表明桫椤及其亲本桫椤具有明显的生态位分化，但多数与桫椤的生态位重叠，表明桫椤多倍体杂交的起源是受华南历史气候变化的驱动。

本研究首次从种群基因组水平分析蕨类植物的杂交物种形成机制和进化历史，发现蕨类植物不同倍性之间存在基因流。这些结果丰富了多倍体杂交物种形成的理论。研究结果发表在国际知名期刊《分子生物学与进化》的网络版上。