自達(dá)爾文發(fā)表《物種起源》以來，有關(guān)物種分布范圍限制的研究就受到生態(tài)學(xué)家和進(jìn)化生物學(xué)家的極大關(guān)注。目前在進(jìn)化生物學(xué)領(lǐng)域，有關(guān)物種分布區(qū)限制的進(jìn)化機(jī)制主要存在兩種假說。第一種假說認(rèn)為與物種核心區(qū)居群（core population）相比，物種分布區(qū)邊緣的居群（marginal population）由于缺乏適應(yīng)性遺傳變異，從而限制了物種進(jìn)一步擴(kuò)散（“核心-邊緣”假說）。第二種假說認(rèn)為從核心居群至邊緣居群的非對(duì)稱性基因流導(dǎo)致邊緣居群的基因庫(kù)受到污染，一些來自核心居群的“非適應(yīng)性”等位基因降低了邊緣居群的適應(yīng)性遺傳變異（基因流假說）。

　　中國(guó)科學(xué)院武漢植物園獼猴桃種質(zhì)資源與育種學(xué)科組博士生楊愛紅在副研究員姚小洪和研究員黃宏文的指導(dǎo)下，以孑遺植物鵝掌楸為研究對(duì)象，采用自主開發(fā)的葉綠體基因組微衛(wèi)星以及核基因組微衛(wèi)星分子標(biāo)記（American Journal of Botany, Yang et al., 2012），在了解古氣候變化對(duì)物種地理分布的影響的基礎(chǔ)上，比較分析了邊緣居群與核心居群的遺傳多樣性、基因流動(dòng)態(tài)以及適應(yīng)性遺傳變異。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，鵝掌楸殘存居群的遺傳多樣性的分布格局不支持“核心-邊緣”假說，即邊緣居群與核心居群不存在顯著的遺傳多樣性差異，但是存在從核心居群到邊緣居群的非對(duì)稱基因流，這種非對(duì)稱基因流可能限制了該物種的擴(kuò)張潛力（Scientific Reports, Yang et al., 2016）。此外，基于AFLP分子標(biāo)記的全基因組掃描（genome scan）研究發(fā)現(xiàn)，歧化選擇（divergent selection）在鵝掌楸殘存居群的適應(yīng)性進(jìn)化中起主導(dǎo)作用，冬季氣溫、夏季降水以及太陽輻射是該物種分布區(qū)限制的主要環(huán)境因子 (Frontiers in Plant Science, Yang et al., 2016)。該研究結(jié)果為探討物種如何適應(yīng)環(huán)境變化帶來了新的啟示，也為瀕危物種種質(zhì)資源的保護(hù)和可持續(xù)利用提供了科學(xué)依據(jù)。

　　該研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金(31270384)以及中國(guó)科學(xué)院優(yōu)秀青年科技專項(xiàng)（KSCX2-EW-Q-16）的資助。相關(guān)研究結(jié)果以AFLP Genome Scanning Reveals Divergent Selection in Natural Populations of Liriodendron chinense (Magnoliaceae) along a Latitudinal Transect 為題，發(fā)表在Frontiers in Plant Science。

鵝掌楸cpSSR單倍型分布圖

核心與邊緣居群遺傳多樣性比較

異常位點(diǎn)（outlier loci）檢測(cè)結(jié)果