CGM第563期：我不是苏铁，我是蕨！——濒危植物苏铁蕨的保护基因组学研究

蕨类植物固有基因组大、染色体数目多、倍性复杂等特征，偏离了经典遗传学理论和分析框架。在缺乏参考基因组的情形下，传统二代测序技术难以区分功能性编码区与中性标记，限制了其适应性演化等研究。

本研究解析了濒危蕨类苏铁蕨的演化历史与濒危机制基因组基础，首次完成其8.62 Gb染色体级别基因组组装，并开展比较及群体基因组学分析。结果显示，苏铁蕨经历过核心薄囊蕨类共有的古全基因组加倍事件，庞大基因组主要由长末端重复反转录转座子积累驱动，进化速率较慢；其木质茎结构的适应性演化与木质素合成相关基因家族扩张及功能保守密切相关。

群体分析揭示云南、越南、华南三个遗传谱系，当前群体结构受第四纪冰期、冰后期扩张和区域性基因流等多重历史事件影响。与长期维持极小有效群体的濒危物种不同，苏铁蕨经历的是相对近期的种群衰退，导致有效群体大小急剧下降、近交水平升高以及有害突变的显著积累，遗传负荷明显加重，表明遗传清除作用尚未成为主导进化力量，当前种群正处于持续衰退阶段。环境关联分析显示各谱系存在气候相关局部适应信号，预测未来气候变化将加剧种群碎片化，中南半岛西南部种群灭绝风险最高。

（绘图：蒋妍）

综上，本研究不仅拓展了蕨类植物基因组学研究，揭示了群体历史在塑造濒危物种遗传现状的关键作用，而且为制定维持生境连通性、促进适应性基因流的空间化保护策略提供了重要理论依据和科学支撑。