基因组证据揭示濒危灌木Callistemon kenmorrisonii（桃金娘科）的杂交起源与极端克隆性维持机制

研究人员针对东吉普斯兰特有濒危灌木Callistemon kenmorrisonii的种群衰退问题，通过DArTseq技术分析6,326个SNP位点，证实其由C. subulatus与C. citrinus杂交形成，并发现野生种群仅存6种基因型且存在单克隆群体。该研究为杂交物种形成理论和濒危植物克隆繁殖策略提供新见解，对保护管理具有重要指导意义。

　　

在澳大利亚东吉普斯兰的岩石河岸上，生长着一种鲜为人知的红色瓶刷花——Betka Bottlebrush（Callistemon kenmorrisonii）。这种被列为极度濒危的灌木仅存两个野生种群，总个体数不足百株，面临着山火、洪水等自然灾害的致命威胁。更令人担忧的是，植物学家对其分类地位长期存在争议：1995年首次描述该物种的Molyneux认为它是独立物种，而Craven在2009年根据形态特征推测其可能是常见种C. subulatus和C. citrinus的杂交后代。这个谜团不仅关乎物种定义的科学问题，更直接影响保护策略的制定——如果它确实是杂交起源的克隆群体，其遗传管理方式将与有性繁殖物种截然不同。

为解开这个谜题，La Trobe大学的Mark D. Clifton团队在《Conservation Genetics》发表了一项开创性研究。研究人员采用DArTseq（多样性阵列技术测序）对151份样本（含83株C. kenmorrisonii及其疑似亲本物种）进行基因组分析，通过过滤获得6,326个高质量SNP位点。关键技术包括：1）野外采集两个野生种群全部存活个体的叶片样本；2）利用poppr和related软件进行克隆鉴定；3）通过PCoA、STRUCTURE和NEWHYBRIDS三种方法分析杂交起源；4）计算遗传多样性参数（H_O、H_E、F_IS等）。

极端克隆性揭示生存危机

通过最大似然法分析发现，37株的Stony Peak Road（KEN-A）种群仅含5种基因型，其中32株为同一克隆体，覆盖187 m²区域；而46株的Roger Track（KEN-B）种群更是完全单克隆。种子繁殖群体（KEN-C）中14株有13株与KEN-A优势克隆体相同，暗示可能存在无融合生殖（apomixis）。遗传参数显示C. kenmorrisonii观测杂合度（H_O=0.266）显著高于期望值（H_E=0.176），F_IS为负值（-0.408），符合克隆繁殖的遗传特征。

三线证据锁定杂交起源

主坐标分析（PCoA）显示C. kenmorrisonii恰好位于C. subulatus与C. citrinus的中间位置。STRUCTURE分析在K=2时呈现均等混合模式，K=3时更精确指向其基因组由C. citrinus（CIT-A）和下游C. subulatus（SUB-B）种群构成。NEWHYBRIDS进一步将多数基因型判定为F₁×C. subulatus的回交后代（后验概率P≥0.999），其中KEN-B种群可能代表单一杂交事件的后代。

微物种的进化与保护启示

该研究首次用基因组数据证实C. kenmorrisonii是自然杂交形成的克隆微物种（microspecies），其维持机制可能涉及：1）杂交带来的杂种优势；2）无融合生殖固定杂合度；3）克隆生长适应干扰环境。这种特殊的进化策略既是其存活至今的关键，也导致遗传多样性极度匮乏——野生种群的有效大小可能仅为6个基因型，使其成为全球最濒危的植物群体之一。

研究建议立即升级其保护等级，并采取基因型特异性种子收集策略。更深远的是，这项工作为理解杂交与克隆繁殖在物种形成中的作用提供了经典案例，提示保护生物学需要重新审视"杂交即威胁"的传统观点——在某些情况下，杂交可能是物种应对环境剧变的创新策略。正如作者强调的，下一步需通过细胞学实验确认其倍性和无融合生殖途径，这将为杂交物种的界定提供更完整的科学依据。