自然杂交（natural hybridization）在物种多样性起源与演化过程中有着极其重要的作用，往往被认为是通过适应性状的转移、基因变异重组以及重建新演化路线而促进了物种的适应演化和多样化。菊科（Asteraceae）橐吾属（Ligularia）是青藏高原东部及其邻近区域一个高度多样化的属，青藏高原隆升过程中的异域物种形成和种间自然杂交被认为促进了该属物种多样化的成因。

    中国科学院昆明植物研究所特色观赏植物新品种选育与产业化示范团队龚洵研究组一直致力于橐吾属植物的自然杂交与基因渐渗研究，近期取得了一些新进展。张宁宁博士采用DNA片段和RAD-Seq方法研究了三个同域物种浅苞橐吾（L. cyathiceps） 和大黄橐吾 （L. duciformis）、大黄橐吾和云南橐吾（L. yunnanensis）的自然杂交和基因渐渗；宁怀硕士用DNA片段研究了棉毛橐吾（L. vellerea）和穗序橐吾（L. subspicata）的自然杂交和基因渐渗，还研究了橐吾属和垂头菊属（Cremanthodium）的属间自然杂交和基因渐渗；莲叶橐吾（L. nelumbifolia）× 狭舌垂头菊（Cremanthodium stenoglossum）；与日本学者斋藤（Saito）、清水（Shimizu）等人合作研究了橐吾属植物杂交后代的化学成分，结果显示杂交后代具有两个亲本特异的化学成分，也验证了其自然杂交。由此证明，橐吾属种间的自然杂交较普遍，不完全的生殖隔离导致种间自然杂交的发生，持续的自然杂交和基因渐渗是其杂交区形成和维持的主要因素，其杂交群主要由F1代和回交个体组成，但并没有形成新的物种。

图1 基于2150 个SNPs，K = 3时，68个个体的STRUCTURE图
 

图2 基于2150个SNPs位点的68个个体的主坐标分析  

以上研究结果发表情况如下：

　　1. Maintenance of species boundaries in three sympatric Ligularia (Senecioneae, Asteraceae) species. Journal of Integrative Plant Biology, 2018, 60 (10): 986–999; doi: 10.1111/jipb.12674

　　2. Molecular evidence for asymmetric hybridization in three closely related sympatric species. AoB PLANTS, 2018, 10: ply011; doi: 10.1093/aobpla/ply011

　　3. Molecular evidence for natural hybridization between Ligularia nelumbifolia and Cremanthodium stenoglossum (Asteraceae, Senecioneae). Botany, 2019, 97: 53–69; doi.org/10.1139/cjb-2018-0022

　　4. Evidence for continual hybridization rather than hybrid speciation between Ligularia duciformis and L. paradoxa (Asteraceae). Peer J, 2016, 5: e3884; doi: 10.7717/Peerj.3884

　　5. Bidirectional natural hybridization between sympatric Ligularia vellerea and L. subspicata. Plant Diversity, 2017, 39 (04): 214-220; doi: org/10.1016/j.pld.2017.07.001

　　6. Chemical constituents of hybrids of Ligularia cyathiceps and L. lamarum/L. subspicata collected in China: Structures of subspicatins M, N, O1, and O2, and related compounds. Phytochemistry, 2017, 140: 69-76; doi: 10.1016/j.phytochem.2017.04.015

　　7. Chemical Constituents in Hybrids of Ligularia tongolensis and L. cymbulifera: Chemical Introgression in L. tongolensis. Chemistry & Biodiversity, 2016, 13: 837-844; doi: 10.1002/cbdv.201500227

　　以上研究得到了国家自然科学基金面上项目(No. 31470336)和国家自然科学基金国际(地区)合作与交流项目(NSFC-JSPS，No. 31611140109)的资助。

文章来源： 中国科学院昆明植物研究所