????樹蕨是一類形態(tài)獨特的同型孢子植物，具有高大的樹狀主干和大型羽狀復葉。大部分樹蕨種類屬于桫欏科（Cyatheaceae），廣泛分布于全球的熱帶、亞熱帶和南溫帶地區(qū)。在全球范圍內，桫欏科物種正由于自然和人為原因迅速減少。目前，它們已被列入《瀕危野生動植物種國際貿易公約》（CITES）附錄II。同時，許多桫欏科物種也被列入國際自然保護聯(lián)盟（IUCN）紅色名錄。在我國，除小黑桫欏和粗齒桫欏外，桫欏科植物均被列為國家二級重點保護野生植物。
????同型孢子蕨類植物具有獨特的交配系統(tǒng)，既可以像被子植物一樣進行配子體間異交或自交，還能通過單個配子體產生的卵子和精子結合，完成配子體內自交。這種繁殖方式能在一代之內形成完全純和的子代，是自交的一種極端形式。當同型孢子蕨類發(fā)生配子體內自交時，其面臨的遺傳學后果可能比被子植物自交更加嚴重。蕨類植物獨特的繁殖方式可能對其進化產生重要影響，但目前我們對其認識仍十分有限。
????中國科學院華南植物園康明研究團隊基于三種桫欏屬(Alsophila)植物的全基因組重測序數據，系統(tǒng)比較了同型孢子蕨類植物基因組水平的近交和遺傳負荷。結果顯示，桫欏（Alsophila?spinulosa）表現出極高的近交（FROH=0.83），而中華桫欏（A. costularis,FROH=0.07）和陰生桫欏（A. latebrosa,FROH=0.04）則主要為異交。盡管桫欏具有更廣泛的地理分布，但其表現出極低的遺傳多樣性。種群歷史分析揭示，桫欏的種群規(guī)模長期處于持續(xù)下降狀態(tài)，提示其近交可能源自較遠的歷史時期。遺傳負荷的比較顯示，桫欏中有害突變整體減少，說明長期的近交與極小的有效種群大小可能加強了種群的凈化作用效率，有效清除了群體內強有害突變，維持了桫欏的長期生存。然而，隱藏負荷向現實負荷的轉化仍會對其未來生存構成潛在威脅。該研究揭示了同型孢子蕨類植物中近交與突變負荷之間復雜的進化關系，不僅有助于我們理解蕨類植物的進化歷史與生存策略，也為其保護和管理提供科學依據。
????相關的研究成果于近期發(fā)表在植物學重要期刊The Plant Journal上。華南植物園康明研究員為論文通訊作者，博士后易慧琴為第一作者，王靜研究員和董仕勇研究員為論文共同作者。本研究工作得到廣東省重點領域研發(fā)計劃、廣東基礎與應用基礎研究旗艦項目和國家自然科學基金的資助。
圖1. 三種桫欏屬植物的野生群落（從左到右：桫欏，中華桫欏，陰生桫欏）
圖2. 三種桫欏屬植物采樣分布及群體遺傳結構
圖3. 三種桫欏屬植物基因組遺傳多樣性及近交程度
圖4. 三種桫欏屬植物基因組遺傳負荷
附件下載：