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自然雜交（natural hybridization）是指自然條件下遺傳上存在明顯區(qū)別的兩個物種之間成功交配的現(xiàn)象。自然雜交在植物界中普遍存在，據(jù)統(tǒng)計被子植物中約有25%的物種發(fā)生過雜交或基因漸滲。雜交物種形成與適應(yīng)性進化機制是進化生物學(xué)研究的核心科學(xué)問題之一。探究自然雜交區(qū)內(nèi)種群遺傳結(jié)構(gòu)與生殖隔離機制，有助于闡釋雜交物種形成過程及其適應(yīng)性進化機制。
杜鵑花屬是中國木本植物最大的屬，全球約有1000多種，中國有590余種。杜鵑花屬植物在橫斷山地區(qū)經(jīng)歷過快速的適應(yīng)輻射演化，雜交和多倍化可能是該屬物種多樣化的重要方式。近日，中國科學(xué)院昆明植物研究所高連明團隊在云南南華縣發(fā)現(xiàn)了一個疑似杜鵑花雜種，與同域分布的同為自然雜種的粉紅爆杖花存在明顯的形態(tài)差異。研究團隊綜合運用形態(tài)和簡化基因組數(shù)據(jù)，分析雜交區(qū)的親本及雜交后代，以期揭示雜交區(qū)的遺傳結(jié)構(gòu)及雜種來源。結(jié)果表明，該雜交區(qū)是由爆杖花、碎米花、糙葉杜鵑以及粉紅爆杖花和新的雜種組成的復(fù)雜的雜交區(qū)。形態(tài)和遺傳分析證實新的雜種由爆杖花與糙葉杜鵑雜交產(chǎn)生，雜交后代主要由F2代構(gòu)成。爆杖花是粉紅爆杖花與新發(fā)現(xiàn)雜種的共同親本之一，但兩個雜種種群個體組成差異明顯，粉紅爆杖花種群由F1、F2和回交后代組成，而新的雜種主要由F2代個體組成，只有少量F1代個體，未發(fā)現(xiàn)回交后代。該研究首次揭示了爆杖花與糙葉杜鵑之間存在自然雜交現(xiàn)象，為進一步剖析雜交物種形成與適應(yīng)性漸滲研究供了經(jīng)典素材。
杜鵑花屬是中國木本植物最大的屬，全球約有1000多種，中國有590余種。杜鵑花屬植物在橫斷山地區(qū)經(jīng)歷過快速的適應(yīng)輻射演化，雜交和多倍化可能是該屬物種多樣化的重要方式。近日，中國科學(xué)院昆明植物研究所高連明團隊在云南南華縣發(fā)現(xiàn)了一個疑似杜鵑花雜種，與同域分布的同為自然雜種的粉紅爆杖花存在明顯的形態(tài)差異。研究團隊綜合運用形態(tài)和簡化基因組數(shù)據(jù)，分析雜交區(qū)的親本及雜交后代，以期揭示雜交區(qū)的遺傳結(jié)構(gòu)及雜種來源。結(jié)果表明，該雜交區(qū)是由爆杖花、碎米花、糙葉杜鵑以及粉紅爆杖花和新的雜種組成的復(fù)雜的雜交區(qū)。形態(tài)和遺傳分析證實新的雜種由爆杖花與糙葉杜鵑雜交產(chǎn)生，雜交后代主要由F2代構(gòu)成。爆杖花是粉紅爆杖花與新發(fā)現(xiàn)雜種的共同親本之一，但兩個雜種種群個體組成差異明顯，粉紅爆杖花種群由F1、F2和回交后代組成，而新的雜種主要由F2代個體組成，只有少量F1代個體，未發(fā)現(xiàn)回交后代。該研究首次揭示了爆杖花與糙葉杜鵑之間存在自然雜交現(xiàn)象，為進一步剖析雜交物種形成與適應(yīng)性漸滲研究供了經(jīng)典素材。
相關(guān)研究成果以Natural hybridization among three Rhododendron species (Ericaceae) revealed by morphological and genomic evidence為題，發(fā)表在BMC Plant Biology上。云南師范大學(xué)、美國哥倫布州立大學(xué)、云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院花卉研究所參與該工作。研究工作得到國家自然科學(xué)基金、中科院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項（B類）和中科院大科學(xué)裝置等的資助。
圖1.三個親本物種與兩類自然雜交種的形態(tài)：a、Rhododendron spiciferum（碎米花），b、R. spinuliferum（爆杖花），c、R. scabrifolium（糙葉杜鵑），d、R. ×duclouxii（粉紅爆杖花），e、the putative novel hybrid taxon（新的雜種）
圖2.三個親本及兩類雜交種的遺傳結(jié)構(gòu)
