本文通过形态学、细胞计量学和基因组学方法,系统揭示了海南岛卤蕨(Acrostichum aureum)的遗传多样性特征。研究发现其存在5个生态分化支系,呈现中等核苷酸多样性(π=0.0647–0.0780)和显著的杂合优势(Ho>

  本文通过形态学、细胞计量学和基因组学方法,系统揭示了海南岛卤蕨(Acrostichum aureum)的遗传多样性特征。研究发现其存在5个生态分化支系,呈现中等核苷酸多样性(π=0.0647–0.0780)和显著的杂合优势(Ho

  通过对海南岛9个沿海地点的122份卤蕨样本进行形态聚类分析,研究发现卤蕨可根据羽片顶端形态划分为6种类型(A-F型),孢子囊内含孢子23-58个。基于欧氏距离的聚类识别出5个生态分化支系,其羽片形态与生境湿度梯度显著相关:河流沿岸(RS)、湖滨(LS)和沼泽(SW)等湿润生境以B、C型羽片为主,而荒地(WL)和虾塘边缘(SP)等干旱生境则多为复合型羽片。值得注意的是,孢子数量与生境类型或羽片形态无显著相关性,推翻传统认知中孢子产量与生态适应性的直接关联。

  通过流式细胞术和染色体计数(2n=60),研究确认所有样本均为二倍体(x=30)。对14个代表性样本的配子体培养显示,配子体为单倍体且同时存在颈卵器和器,证实卤蕨通过典型的有性生殖完成生活史。特别重要的是,研究发现孢子数量(I-IV级)与染色体倍性无必然联系——例如LS8样本虽孢子数少于32个(I级),仍进行有性生殖。这突破了蕨类植物中孢子数

  基于8066个SNP的基因分型测序显示,卤蕨种群呈现凝聚式遗传结构。12个种群的核苷酸多样性较低(π=0.0647–0.0780),但观测杂合度(H

  =-0.0407–0.0017),表明存在杂合子过剩和异交优势。种群间遗传分化微弱(F

  通过遗传参数综合评估,研究提出三个关键保护区域:盐丰镇(HK-1种群)和椰林镇(LS-2种群)具有最高杂合度与π值,是遗传多样性热点区;海南大学(HK-2种群)则因最低的H

  和π值被列为遗传脆弱区。保护策略应重点维持这些种群的有效大小和生境连通性,以保障物种在气候变化下的演化潜力。研究强调,卤蕨作为红树林边缘物种,其表观丰度可能掩盖遗传脆弱性,这对红树林保护生物学具有警示意义——种群规模不能等同于遗传健康度。

  本研究首次将形态聚类、细胞计量和简化基因组技术整合应用于潮间带蕨类研究。发现卤蕨通过克隆扩张+异交繁殖的双重策略适应动态环境:根状茎扩展实现快速殖民,配子体异交维持遗传变异。这种策略虽促进广布,却可能限制局部适应能力。研究确立卤蕨可作为红树林生态系统变化的生物指示剂,其遗传模式为其他边缘物种研究提供范式,呼吁在保护规划中重视常见种的隐性遗传风险。