高山地區(qū)具有非常豐富的生物多樣性，但人們對(duì)植物如何適應(yīng)高海拔環(huán)境的生長(zhǎng)策略知之甚少。薔薇科金露梅（Dasiphora fruticosa）是泛喜馬拉雅高山地區(qū)的優(yōu)勢(shì)灌叢，具有重要的生態(tài)和經(jīng)濟(jì)價(jià)值，對(duì)高原環(huán)境具有很強(qiáng)的適應(yīng)性，是研究植物如何適應(yīng)高原環(huán)境的理想體系。

國(guó)家植物園（南園）和華大研究院合作完成了金露梅高質(zhì)量基因組組裝，基于重測(cè)序的592個(gè)自然群體材料，探究了該物種適應(yīng)高海拔環(huán)境的奧秘。

群體遺傳分析的結(jié)果表明，金露梅在第四紀(jì)冰期經(jīng)歷了瓶頸效應(yīng)；兩對(duì)高低海拔的姊妹群體的正選擇分析揭示了63個(gè)基因在多地的高海拔適應(yīng)過(guò)程中起重要作用，這些基因與植株矮化、耐低溫、抗紫外脅迫及其他生物或非生物脅迫的耐受性相關(guān)；更為重要的是，科研人員發(fā)現(xiàn)近交促進(jìn)遺傳負(fù)荷清除是金露梅適應(yīng)高海拔環(huán)境的重要機(jī)制。

金露梅高山生境及其適應(yīng)機(jī)制。A，西藏自治區(qū)阿里地區(qū)岡仁波齊山金露梅（Dasiphora fruticosa）的自然生境；B，金露梅高山適應(yīng)機(jī)制。

研究揭示了金露梅適應(yīng)高山環(huán)境的兩種主要策略：高海拔適應(yīng)相關(guān)的有利突變受到正選擇；更為關(guān)鍵的是，盡管高海拔群體經(jīng)歷了瓶頸效應(yīng)，有害突變并沒(méi)有累積，而是通過(guò)近交得以清除。

該成果于近日在線發(fā)表于國(guó)際期刊Molecular Biology and Evolution上。國(guó)家植物園（南園）楊福生研究員、華大研究院劉敏副研究員和郭興副研究員為共同第一作者，國(guó)家植物園（南園）郭亞龍研究員和華大研究院劉歡研究員為通訊作者。國(guó)家植物園（南園）葛頌研究員、王強(qiáng)研究員及華大研究院徐訊研究員等參加了研究。該研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金委、中國(guó)科學(xué)院戰(zhàn)略重點(diǎn)研究計(jì)劃項(xiàng)目、第二次青藏高原綜合科學(xué)考察研究項(xiàng)目、華大研究院及植物所系統(tǒng)與進(jìn)化植物學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的資助。

編輯 | 韓藝

審核 | 梁鵬鴻