极小种群野生植物普遍具有分布范围狭窄、种群规模小、个体数量少等典型特征。朱红大杜鹃（Rhododendron griersonianum Balf. f. & Forrest）被列为极度濒危（CR）和国家II级重点保护，也是典型的极小种群野生植物；野外目前仅知共4个种群、500余株。前期研究发现，朱红大杜鹃正面临遗传多样性极低、纯合有害突变数量多、近交严重等多重困境（Plant Journal, 2021, 107: 1533–1545）。

为划分保护单元、科学制定保护策略，近日，中国科学院昆明植物研究所保护园艺学与种质创新研究组从朱红大杜鹃4个种群采集样品，利用全基因组重测序技术，分别基于结构变异（SVs）和单核苷酸多态性（SNPs），分析了种群间的遗传分化、基因流及近期有效种群大小。

研究结果显示，基于SVs和SNPs所得的种群遗传分化系数（F_ST）、种群遗传结构、以及受选择性位点附近的基因功能富集结果存在明显差异。当基于SVs时，F_ST更大、个体间的遗传混合更多，受选择SVs相关基因富集于对非生物刺激的响应和缺水胁迫响应，而受选择SNPs相关基因则富集于脂质代谢过程。表明在保护基因组学研究中，尤其对于朱红大杜鹃等狭域分布的极小种群野生植物，仅靠传统SNPs分析可能会漏掉遗传结构与适应性信息。因此，研究建议在未来保护基因组学研究中，同时分析SNPs与SVs，以获取更全面的遗传背景，为科学保护提供更多依据。

图1 基于SNPs和SVs的种群遗传结构

DCH，大岔河；DZ，胆扎；RST，热水塘；GY，古永

进一步分析显示，种群间基因流极为有限，4个种群明明近在咫尺，最近仅约6公里，却“老死不相往来”，成了“最熟悉的陌生人”。为何短短6公里，却成了无法逾越的鸿沟？研究认为，人类活动导致的栖息地破碎化是主要原因。人类活动如农田开垦、村落扩展、道路修建，将原本连续的生境切割成独立“斑块”。朱红大杜鹃依赖凤蝶传粉，而凤蝶飞行能力有限、对人类活动敏感。生境破碎化阻碍了花粉在不同种群间的传播，导致种群逐渐走向遗传隔离与衰退。

基于以上研究结果，研究将4个种群划分为3个进化显著单元（ESUs）和3个适应单元（AUs）。为便于保护管理，将大岔河（DCH）和胆扎（DZ）种群划分为1个管理单元（MUs），热水塘（RST）和古永（GY）种群合并为另一个管理单元。该划分方案既考虑了遗传特性，也兼顾了保护实践的可操作性，为今后开展针对性的就地保护与迁地保育提供了科学依据。

图2 朱红大杜鹃脆弱生境与保护单元划分

DCH，大岔河；DZ，胆扎；RST，热水塘；GY，古永；ESU，进化显著单元；AU，适应单元；MU，管理单元

另外，针对朱红大杜鹃所面临的低遗传多样性、基因交流受限、种群规模极小及持续人为干扰等多重威胁，研究提出包括：实施人工辅助授粉，开展遗传拯救；依据保护单元划分，实施差异化精准管理；抢救性保存独特遗传资源及开展人工育苗与回归，促进种群自然更新等针对性保护建议，以期降低该物种的灭绝风险。研究成果以Integration of structural variation enhances the resolution of population structure and helps delineate conservation units为题，发表在植物学期刊Annals of Botany上。昆明植物所刘德团副研究员为论文第一作者，马永鹏研究员为通讯作者，张仁纲博士、常宇航博士参与了工作。研究得到了国家重点研发计划项目（2024YFF1307402）和面上项目（32071676）的资助。

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