生物多樣性包括生態(tài)系統(tǒng)多樣性、物種多樣性和遺傳多樣性3個(gè)層次。保護(hù)生物多樣性事關(guān)人類福祉和地球健康，也是《聯(lián)合國(guó)生物多樣性公約》的三個(gè)重要目標(biāo)之一。宏觀的生態(tài)系統(tǒng)多樣性和物種多樣性保護(hù)已經(jīng)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)展；然而，借助分子手段的遺傳多樣性進(jìn)展緩慢，在《聯(lián)合國(guó)生物多樣性公約》第15次締約方會(huì)議（COP15）上，保護(hù)野生動(dòng)植物物種和馴化物種的遺傳多樣性被列為“2020年后全球生物多樣性框架”的核心目標(biāo)之一。

圖1 赤皮青岡的野外分布及其野外生存狀況

赤皮青岡（Quercus gilva）是分布在東亞亞熱帶地區(qū)的珍貴樹種之一，其木材呈紅棕色，果實(shí)富含淀粉可食用。目前，赤皮青岡是中國(guó)湖南、江西和浙江等地的重要生態(tài)修復(fù)樹種。世界自然保護(hù)聯(lián)盟（IUCN）在缺乏全面調(diào)查的基礎(chǔ)上將赤皮青岡評(píng)估為無(wú)危（Least Concerned, LC）物種；同時(shí)，赤皮青岡在我國(guó)生態(tài)修復(fù)中應(yīng)用十幾年來(lái)依然缺乏遺傳多樣性的評(píng)估。為此，上海辰山植物園聯(lián)合韓國(guó)國(guó)立全南大學(xué)、上海師范大學(xué)、浙江農(nóng)林大學(xué)、北京林業(yè)大學(xué)和瑞士弗里堡大學(xué)，通過(guò)全面的野外調(diào)查和全基因組水平的遺傳多樣性研究，揭開了赤皮青岡種群現(xiàn)狀的神秘面紗，并對(duì)其應(yīng)用于生態(tài)修復(fù)時(shí)的種源選擇提出了精確的指導(dǎo)建議。

調(diào)查研究表明赤皮青岡種群以小種群為主且呈片段化分布，超過(guò)80%種群的個(gè)體數(shù)均小于30株。目前赤皮青岡主要集中在風(fēng)水林、寺廟和日本的神社周邊。由于其木材的優(yōu)質(zhì)性狀，在過(guò)去遭到過(guò)嚴(yán)重的砍伐。全基因組水平的遺傳結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)發(fā)育和遺傳多樣性研究表明：赤皮青岡沒(méi)有明顯的遺傳結(jié)構(gòu)；中國(guó)西南的種群更為古老，中國(guó)東部、韓國(guó)和日本的種群較為年輕；赤皮青岡的遺傳多樣性非常低，是目前已知在全基因組水平上遺傳多樣性最低的維管植物。遺傳多樣性和連鎖不平衡分析表明，浙江景寧、福建柘榮和江西婺源的種源不適合在生態(tài)修復(fù)中應(yīng)用。通過(guò)詳細(xì)的調(diào)查數(shù)據(jù)和IUCN的瀕危等級(jí)評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)我們將赤皮青岡評(píng)定為瀕危（Endangered, EN）物種，進(jìn)而，從遺傳多樣性的角度進(jìn)一步驗(yàn)證了我們把赤皮青岡評(píng)定為瀕危物種的合理性。

圖2 不同種群赤皮青岡的連鎖不平衡分析

最后，基于這一研究，我們建議IUCN在未來(lái)的物種瀕危等級(jí)評(píng)估中應(yīng)該增加“遺傳多樣性”相關(guān)的評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)。這一舉措不但能夠提高加強(qiáng)物種瀕危等級(jí)評(píng)估的準(zhǔn)確性，還可有效的助推“保護(hù)野生動(dòng)植物物種和馴化物種的遺傳多樣性” 這一“2020年后全球生物多樣性框架”核心目標(biāo)的完成。

本研究于近日以“Population Survey Combined with Genomic-Wide Genetic Variation Unravels the Endangered Status of Quercus gilva”為題發(fā)表在國(guó)際生物多樣性期刊《Diversity》上。上海辰山植物園植物系統(tǒng)與進(jìn)化研究組的宋以剛副研究員、王天瑞助理研究員和Gregor Kozlowski教授主導(dǎo)完成了該工作。在野外調(diào)查和論文修改過(guò)程中，本研究得到了以下老師和研究生的大量幫助：上海辰山植物園信息技術(shù)部葛斌杰老師、李曉晨老師和鐘鑫老師；上海辰山植物園植物系統(tǒng)與進(jìn)化研究組金冬梅副研究員、鄭斯斯助理研究員，以及研究生袁泉、逯子佳、李玉、康藝馨和寧馨；浙江農(nóng)林大學(xué)伊力塔教授；上海師范大學(xué)曹建國(guó)教授和戴錫玲教授；韓國(guó)國(guó)立全南大學(xué)Jung-Hyun Lee教授。

本研究得到了上海市綠化和市容管理局科研專項(xiàng)（G192422）、國(guó)家自然科學(xué)基金（31901217）和國(guó)家林業(yè)和草原局科技發(fā)展中心生物安全與遺傳資源管理專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)項(xiàng)目（KJZXSA202214）和國(guó)家重要野生植物種質(zhì)資源庫(kù)辰山中心項(xiàng)目（ZWGX2202）的資助。

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https://www.mdpi.com/1424-2818/15/2/230