紅豆杉屬植物因含有抗癌化合物-紫杉醇而聞名。在喜馬拉雅地區(qū)，由于過度開發(fā)和采伐等原因，致使一些紅豆杉自然居群消失殆盡。紅豆杉野生種群的保護(hù)引起了有關(guān)政府部門、非政府組織和國際學(xué)術(shù)界的廣泛關(guān)注和重視。在過去的十年中，中國科學(xué)院昆明植物研究所李德銖研究組先后對(duì)紅豆杉屬物種界定和演化等問題開展了卓有成效的研究，近期在喜馬拉雅中部地區(qū)紅豆杉屬植物的保護(hù)遺傳學(xué)研究中又取得新進(jìn)展。
在李德銖、高連明研究員和 Michael Moller 博士的指導(dǎo)下，昆明植物所尼泊爾籍留學(xué)生 Ram C. Poudel 博士等選取喜馬拉雅中部分布的三種紅豆杉屬植物即密葉紅豆杉（Taxus contorta）、南方紅豆杉（T. mairei）和喜馬拉雅紅豆杉（T. wallichiana）為研究對(duì)象（圖1），通過樣帶調(diào)查、居群遺傳學(xué)和生態(tài)模擬等多學(xué)科交叉的研究方法，估算了三種紅豆杉的徑級(jí)結(jié)構(gòu)，遺傳多樣性和遺傳結(jié)構(gòu)，并預(yù)測了氣候變化和生境喪失對(duì)3個(gè)物種野生居群的潛在影響，進(jìn)而深入探討了該地區(qū)紅豆杉屬植物的保護(hù)策略。
通過對(duì)徑級(jí)結(jié)構(gòu)的研究發(fā)現(xiàn)，三個(gè)紅豆杉物種的居群并不穩(wěn)定，并呈現(xiàn)極低的幼苗更新速率（圖2左圖）；而葉綠體DNA和核微衛(wèi)星數(shù)據(jù)則顯示他們的遺傳多樣性較低，遺傳分化顯著和自交嚴(yán)重；基于生態(tài)模擬的結(jié)果則預(yù)示，到2080年，該地區(qū)紅豆杉屬植物的潛在分布區(qū)將顯著縮小并向北移動(dòng)（圖2右圖）。
關(guān)于三個(gè)物種遺傳變異和多樣性在空間上分布差異的成因，研究認(rèn)為，除了受近期人類活動(dòng)的強(qiáng)烈影響外，還可能與其在各個(gè)種分布區(qū)邊緣，不同的演化歷史和各自分布區(qū)不同的氣候歷史等因素有關(guān)。該地區(qū)部分紅豆杉屬野生居群的數(shù)量已衰減到無法可持續(xù)更新的地步，因此需要在物種和景觀層面上采取協(xié)調(diào)一致的全方位保護(hù)行動(dòng)來可持續(xù)地管理該地區(qū)瀕危紅豆杉屬野生居群。
上述結(jié)果以Low genetic diversity and high inbreeding of the endangered yews in Central Himalaya: implications for conservation of their highly fragmented populations 為題發(fā)表在國際生物多樣性和生態(tài)學(xué)研究的主流刊物 Diversity and Distributions 上。
該研究得到了國家重大科學(xué)研究計(jì)劃項(xiàng)目（2014CB954100）、中國科學(xué)院重點(diǎn)部署項(xiàng)目（KJZD-EW-L07）、國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（NSFC: 31370252）和中國科學(xué)院、國家外國專家局創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)國際合作伙伴計(jì)劃項(xiàng)目的資助。
圖1: （a）采樣地點(diǎn)和葉綠體單倍型分布圖;（b）（c）密葉紅豆杉，喜馬拉雅紅豆杉的葉綠體單倍型網(wǎng)狀關(guān)系；（d）隔離障礙分析結(jié)果。
圖2: 三個(gè)紅豆杉物種的胸高直徑（DBH）徑級(jí)結(jié)構(gòu)分布（左圖）；不同氣候變化模型下三個(gè)物種當(dāng)前和將來（2080年）的潛在分布（右圖）。
