近日，中国科学院华南植物园研究员王发国等科研人员在国家自然科学基金等项目的资助下，利用基因组学方法对中华刺蕨物种复合群进行了系统分析，揭示了中华刺蕨复合群的遗传结构和物种划定，为传统的形态学物种划分方法提供了有力的补充。相关成果发表于《植物》（plants）。

中华刺蕨复合群的系统发育树和网状分析。研究团队供图

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石松类和蕨类植物因其形态多样性和复杂的种群结构，长期以来在物种界定上存在挑战，尤其是在物种划分和分类方面仍有许多争议。中华刺蕨复合群包括3个已知物种：中华刺蕨、云南刺蕨和长耳刺蕨，这些物种主要分布在我国云南省。它们具有相似的形态特征，使得传统分类学方法很难有效区分这些物种。传统上，这3个物种基于形态特征被认为是独立物种，但由于其形态相似性，这一物种界定面临较大挑战。

该研究收集了来自5个种群的65个个体样本，采用限制性位点关联DNA测序技术获取基因组数据，并进行系统发育和遗传多样性分析。通过系统发育分析，研究发现，中华刺蕨物种复合群中的3个物种并未形成独立的单系群体，而是根据其地理分布形成了不同的遗传簇。补蚌和普藤种群表现出较强的遗传分化，而南贡山、南拼和勐仑种群则存在较强的基因流动。在遗传多样性分析中，研究表明勐仑种群的核苷酸多样性最高，而补蚌种群则遗传多样性最低。遗传分化分析进一步显示，补蚌和普藤种群的遗传分化最为显著，而南贡山、南拼和勐仑种群之间的分化较小，暗示这些种群之间的基因流动较为频繁。

中华刺蕨复合群的种群结构分析。研究团队供图

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研究表明，中华刺蕨物种复合群中的3个物种并非独立物种，因为没有足够的证据支持其存在不同的进化谱系。观察到的形态差异可能是由于环境因素或种群间基因流动的结果，而这些差异并不代表物种的独立性。不同种群之间的遗传多样性和分化模式表明，地理距离和基因流动在塑造中华刺蕨物种群体遗传结构中起着重要作用。南贡山、南拼和勐仑种群中的高遗传多样性和低遗传分化表明这些种群之间有持续的基因流动，而补蚌和普藤种群之间的较高分化可能是由于其有限的扩散能力。

该研究结果为实蕨属，尤其是中华刺蕨物种复合群的进化关系和种群遗传学提供了新的视角。研究结果质疑了本属传统的基于形态特征的物种划定方法，并强调了基因组数据在解决蕨类植物分类不确定性中的作用。

值得一提的是，该研究仅限于云南省的5个种群，若能够在中华刺蕨物种群体的整个分布范围内进行更为全面的采样，将为物种的进化历史和遗传多样性提供更完整的图景。同时进一步研究基因流动的具体机制和模式将有助于揭示观察到的遗传模式背后的进化过程。

相关论文信息：https://doi.org/10.3390/plants13141987