蘇鐵是一類古老孑遺植物，在中國(guó)僅有蘇鐵屬植物分布，全部為國(guó)家一級(jí)保護(hù)植物。蘇鐵植物的物種分類、形成及演化一直是該類群研究的焦點(diǎn)和難點(diǎn)。往往形態(tài)上相似度極高的蘇鐵屬類群，在遺傳上卻已發(fā)生了高度的分化。然而，導(dǎo)致蘇鐵類植物發(fā)生物種分化的機(jī)制尚不明確。

近日，Journal of Systematics and Evolution (JSE)在線發(fā)表了中國(guó)科學(xué)院昆明植物研究所龔洵研究員團(tuán)隊(duì)題為“Speciation and conservation genetic assessment of two endangered cycad species”的研究論文，該研究以兩種形態(tài)相似的蘇鐵屬（Cycas）植物——叉葉蘇鐵（Cycas bifida (Dyer) K.D. Hill）和越南叉葉蘇鐵（Cycas micholitzii Dyer）為研究對(duì)象，通過(guò)解析不同因素對(duì)其物種分化造成的影響，來(lái)探討蘇鐵植物中影響物種分化的機(jī)制，并基于這兩種蘇鐵的瀕危狀況提出了相應(yīng)的保護(hù)策略。蘇鐵植物的小羽葉具有分叉和不分叉兩種類型，而極少數(shù)種類的小羽葉分叉。叉葉蘇鐵和越南叉葉蘇鐵的小羽葉均僅一回二歧分叉，且羽葉形態(tài)相似，加之二者分布區(qū)被紅河斷裂帶隔開這一特殊的地理分布，使得叉葉蘇鐵和越南叉葉蘇鐵成為研究物種分化的理想類群。

為了探究叉葉蘇鐵和越南叉葉蘇鐵的遺傳分化程度，研究人員采用DNA片段測(cè)序和微衛(wèi)星分子標(biāo)記的方法對(duì)二者遺傳結(jié)構(gòu)和遺傳多樣性等問(wèn)題進(jìn)行了探究。結(jié)果表明兩種蘇鐵存在顯著的遺傳分化，分化發(fā)生在晚中新世，兩種蘇鐵之間具有較高的歷史基因流，但顯示了極低的近期基因流?；诰嚯x隔離模型、隔離障礙分析和生態(tài)位一致性檢驗(yàn)，研究人員發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)期的地理隔離及其帶來(lái)的生態(tài)位分化可能是造成兩種蘇鐵物種分化的最主要原因。保護(hù)遺傳學(xué)分析結(jié)果表明叉葉蘇鐵和越南叉葉蘇鐵均具有高水平的遺傳多樣性。但二者對(duì)更新世氣候波動(dòng)的響應(yīng)不同：越南叉葉蘇鐵經(jīng)歷了種群擴(kuò)張事件，而叉葉蘇鐵則經(jīng)歷了微小的瓶頸效應(yīng)。基于以上分析結(jié)果，研究人員對(duì)兩種蘇鐵分別提出了科學(xué)合理的保護(hù)建議。

該研究解析了叉葉蘇鐵和越南叉葉蘇鐵的物種分化機(jī)制，強(qiáng)調(diào)了地理隔離和生態(tài)位分化對(duì)物種分化帶來(lái)的影響，為其他蘇鐵植物的物種分化機(jī)制研究提供了借鑒。此外，研究對(duì)兩種蘇鐵植物的保護(hù)遺傳學(xué)分析結(jié)果，為其科學(xué)合理的保護(hù)建立了基礎(chǔ)，也為其他瀕危植物類群的保護(hù)提供了參考。

圖.叉葉蘇鐵和越南叉葉蘇鐵的形態(tài)和分布，地理隔離和遺傳-生態(tài)位分化，以及種群動(dòng)態(tài)歷史

ABOUT JSE 

Journal of Systematics and Evolution (JSE)是以分類、系統(tǒng)發(fā)育和進(jìn)化為核心內(nèi)容，以描述和理解生物多樣性為服務(wù)目標(biāo)的多學(xué)科綜合性國(guó)際學(xué)術(shù)期刊，主要發(fā)表系統(tǒng)與進(jìn)化生物學(xué)領(lǐng)域的研究成果。JSE是中國(guó)科學(xué)院期刊分區(qū)表生物學(xué)大類1區(qū)期刊，中國(guó)科技期刊國(guó)際影響力提升計(jì)劃項(xiàng)目（2013–2018）和中國(guó)科技期刊卓越行動(dòng)計(jì)劃項(xiàng)目（2019–2023）支持期刊。最新JCR影響因子3.7，排名60/238。獲第三屆、第四屆中國(guó)科協(xié)優(yōu)秀科技論文獎(jiǎng)。2023年連續(xù)第十二年榮獲“中國(guó)最具國(guó)際影響力學(xué)術(shù)期刊”獎(jiǎng)。

長(zhǎng)按關(guān)注