苏铁是一类古老孑遗植物，在中国仅有苏铁属植物分布配资在线平台，全部为国家一级保护植物。苏铁植物的物种分类、形成及演化一直是该类群研究的焦点和难点。往往形态上相似度极高的苏铁属类群，在遗传上却已发生了高度的分化。然而，导致苏铁类植物发生物种分化的机制尚不明确。
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近日，Journal of Systematics and Evolution (JSE)在线发表了中国科学院昆明植物研究所龚洵研究员团队题为“Speciation and conservation genetic assessment of two endangered cycad species”的研究论文，该研究以两种形态相似的苏铁属（Cycas）植物——叉叶苏铁（Cycas bifida (Dyer) K.D. Hill）和越南叉叶苏铁（Cycas micholitzii Dyer）为研究对象，通过解析不同因素对其物种分化造成的影响，来探讨苏铁植物中影响物种分化的机制，并基于这两种苏铁的濒危状况提出了相应的保护策略。苏铁植物的小羽叶具有分叉和不分叉两种类型，而极少数种类的小羽叶分叉。叉叶苏铁和越南叉叶苏铁的小羽叶均仅一回二歧分叉，且羽叶形态相似，加之二者分布区被红河断裂带隔开这一特殊的地理分布，使得叉叶苏铁和越南叉叶苏铁成为研究物种分化的理想类群。
为了探究叉叶苏铁和越南叉叶苏铁的遗传分化程度，研究人员采用DNA片段测序和微卫星分子标记的方法对二者遗传结构和遗传多样性等问题进行了探究。结果表明两种苏铁存在显著的遗传分化，分化发生在晚中新世，两种苏铁之间具有较高的历史基因流，但显示了极低的近期基因流。基于距离隔离模型、隔离障碍分析和生态位一致性检验，研究人员发现长期的地理隔离及其带来的生态位分化可能是造成两种苏铁物种分化的最主要原因。保护遗传学分析结果表明叉叶苏铁和越南叉叶苏铁均具有高水平的遗传多样性。但二者对更新世气候波动的响应不同：越南叉叶苏铁经历了种群扩张事件，而叉叶苏铁则经历了微小的瓶颈效应。基于以上分析结果，研究人员对两种苏铁分别提出了科学合理的保护建议。
该研究解析了叉叶苏铁和越南叉叶苏铁的物种分化机制，强调了地理隔离和生态位分化对物种分化带来的影响，为其他苏铁植物的物种分化机制研究提供了借鉴。此外，研究对两种苏铁植物的保护遗传学分析结果，为其科学合理的保护建立了基础，也为其他濒危植物类群的保护提供了参考。
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图.叉叶苏铁和越南叉叶苏铁的形态和分布，地理隔离和遗传-生态位分化，以及种群动态历史
中国科学院昆明植物研究所的冯秀彦助理研究员和深圳市中国科学院仙湖植物园的龚奕青高级工程师为论文共同第一作者，中国环境科学研究院的刘勇波研究员、中国科学院昆明植物研究所的刘健副研究员和龚洵研究员为论文共同通讯作者，越南科学技术院的Khang Sinh Nguyen博士和越南科学技术协会联合会植物保护中心的Hiep Tien Nguyen教授参与了本项研究。研究得到了生态环境部生物多样性调查、观测与评估（2019HJ2096001006）和国家自然科学基金（31800191）项目的资助。ABOUT JSEJournal of Systematics and Evolution (JSE)是以分类、系统发育和进化为核心内容，以描述和理解生物多样性为服务目标的多学科综合性国际学术期刊，主要发表系统与进化生物学领域的研究成果。JSE是中国科学院期刊分区表生物学大类1区期刊，中国科技期刊国际影响力提升计划项目（2013–2018）和中国科技期刊卓越行动计划项目（2019–2023）支持期刊。最新JCR影响因子3.7，排名60/238。获第三届、第四届中国科协优秀科技论文奖。2023年连续第十二年荣获“中国最具国际影响力学术期刊”奖。
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