植物交配系統(tǒng)轉變是自然界中最常見的進化現象之一。交配系統(tǒng)由異交向自交的轉變通常伴隨著一系列表型性狀和遺傳特征的變化，即自交綜合征。迄今為止，人們對植物交配系統(tǒng)轉變的基因組效應還非常缺乏理解。

　　報春苣苔（Primulina tabacum）是國家重點保護野生植物，目前僅分布于南嶺山地的喀斯特和丹霞地貌特殊生境。前人研究發(fā)現，該物種具有“花瓣脫落”自花授粉機制，這與其他報春苣苔屬植物普遍的異花授粉機制明顯不同。但是，我們也發(fā)現報春苣苔種內存在交配系統(tǒng)多樣性，其自然種群具有從高度自交到高度異交的連續(xù)變異，這為研究交配系統(tǒng)轉變的遺傳效應提供了理想材料。

　　中科院華南植物園植物研究中心康明研究團隊以報春苣苔和牛耳朵（Primulina eburnea）為研究對象，采用全基因組測序及群體基因組重測序數據，系統(tǒng)地從基因組水平研究了報春苣苔屬交配系統(tǒng)轉變的遺傳效應。研究發(fā)現，報春苣苔高自交群體具有典型的基因組自交綜合征，具體表現為自交群體遺傳多樣性喪失、適應性潛力下降、選擇效率減弱、連鎖不平衡程度升高、遺傳負荷增加及有害突變積累等不良后果，該結果支持了自交是進化死胡同的假說。但是，報春苣苔混合交配的群體中并沒有發(fā)生遺傳多樣性喪失以及遺傳負荷增加，說明混合交配能在一定程度上避免自交帶來的不良影響。此外，基于遺傳多樣性比較與群體歷史重建，研究發(fā)現報春苣苔高自交群體的遺傳多樣性喪失主要是由交配系統(tǒng)轉變導致的，而不是遺傳瓶頸。該研究為理解植物交配系統(tǒng)的轉變及進化提供了詳實的實驗證據。同時，該研究發(fā)現，報春苣苔具有3個高度遺傳分化的地理譜系，為該物種的遷地保護策略提供了理論基礎。

　　相關研究成果已近期發(fā)表在國際進化生物學重要期刊Molecular Ecology（《分子生態(tài)學》）上。華南植物園博士研究生易慧琴為論文第一作者，康明研究員為論文通訊作者。該研究獲得國家自然科學基金和中科院戰(zhàn)略先導科技專項（B類）等的資助。

　　 圖1. 報春苣苔與牛耳朵表型差異

　　圖2. 報春苣苔和牛耳朵純化選擇作用強度、遺傳負荷以及適應性進化速率比較