自然雜交在植物中廣泛存在。雜交通常伴隨著染色體組加倍，即異源多倍化事件。雜交和多倍化都可以對植物的適應(yīng)性進(jìn)化及物種形成產(chǎn)生重要影響，一直以來是進(jìn)化生物學(xué)領(lǐng)域的研究熱點。近年來，系統(tǒng)發(fā)育基因組學(xué)的廣范應(yīng)用及快速發(fā)展為植物（尤其是一些快速分化的植物類群）的系統(tǒng)發(fā)育及進(jìn)化歷史研究提供了很好的機(jī)遇。

最新界定的漢克苣苔屬（Henckelia）為苦苣苔科長蒴苣苔亞族的一個大屬，約有70余種，主要分布在喜馬拉雅山脈和橫斷山脈以及其周邊區(qū)域，也有一部分物種延伸到了東南亞、印度南部及斯里蘭卡（圖1A）。我國有漢克苣苔屬植物28種，為該屬的重要分布區(qū)。已有的細(xì)胞學(xué)數(shù)據(jù)顯示，漢克苣苔屬內(nèi)染色體數(shù)目變異十分復(fù)雜，包括2n=8, 18, 20, 22, 32, 34和54。復(fù)雜的染色體數(shù)目變異預(yù)示漢克苣苔屬內(nèi)可能經(jīng)歷了復(fù)雜的雜交和多倍化歷史。但目前，尚未有相關(guān)研究對該類群開展系統(tǒng)發(fā)育及進(jìn)化歷史研究。

中國科學(xué)院華南植物園康明研究團(tuán)隊利用全基因組淺層測序和細(xì)胞學(xué)數(shù)據(jù)對分布在中國的26個漢克苣苔屬物種及1個斯里蘭卡的物種開展了系統(tǒng)發(fā)育及雜交歷史研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：1）分別基于綠葉體基因組和1968個單拷貝核基因都可以獲得高支持率的系統(tǒng)發(fā)育樹（圖1B）；2）基于葉綠體基因組獲得的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系與基于核基因獲得的物種樹間存在嚴(yán)重沖突（圖2），且不同核基因樹之間也存在大量的沖突；3）多種統(tǒng)計分析揭示不完全譜系分選及雜交都為產(chǎn)生上述系統(tǒng)發(fā)育沖突的重要原因，尤其是系統(tǒng)發(fā)育網(wǎng)絡(luò)分析顯示雜交在屬內(nèi)廣泛存在（圖3）；4）基于27個物種共45個群體的染色體計數(shù)并結(jié)合系統(tǒng)發(fā)育基因組分析結(jié)果顯示漢克苣苔屬內(nèi)發(fā)生過多次獨立的多倍化事件，且這些多倍化事件都發(fā)生在雜交事件之后，預(yù)示著這些多倍體物種可能都為異源多倍體。

該研究首次重建了中國漢克苣苔屬物種的系統(tǒng)發(fā)育框架，揭示了該類群進(jìn)化歷史中存在廣泛的雜交和多倍化事件，也證實了長圓葉漢克苣苔（H. oblongifolia）不是漢克苣苔屬成員。相關(guān)研究成果已近期在線發(fā)表在Annals of Botany（《植物學(xué)年報》）上。華南植物園楊麗華助理研究員為論文第一作者，康明研究員為論文通訊作者。該研究得了到國家自然科學(xué)基金青年基金、中科院戰(zhàn)略生物資源計劃項目和華南植物園青年人才專項的支持。論文鏈接：https://doi.org/10.1093/aob/mcad047