近日，西北大学生命科学学院李忠虎教授团队在植物学领域国际知名期刊The Plant Journal（中科院一区TOP期刊，五年IF=7.1）在线发表了题为“Contrasting demographic history and mutational load in three threatened whitebark pines (Pinus subsect. Gerardianae): implications for conservation”的研究论文，探讨了松属白皮松组植物的群体历史动态及遗传负荷模式，并揭示了其濒危机制及环境适应潜力。

群体进化历史和突变负荷对于濒危物种的适应至关重要。然而，物种群体进化历史和遗传负荷对于珍稀濒危针叶树木物种适应潜力的影响机制仍然未得到良好解析。白皮松组是隶属于松科（Pinaceae）松属（Pinus）单维管束松亚属（Subgen. Strobus）的一类珍稀针叶植物，该组仅包含三个物种：白皮松（P. bungeana Zucc. ex Endl.）、西藏白皮松（P. gerardiana Wall.）和五针白皮松（P. squamata X. W. Li）。这三个物种具有差异化的濒危状态和地理分布，其中，白皮松是白皮松组分布最为广泛的植物，被国际自然保护联盟列为濒危物种；而西藏白皮松和五针白皮松分布范围狭窄，被列为极度濒危物种。本研究利用群体转录组、叶绿体基因组和线粒体DNA标记数据，结合生态位模拟分析，对白皮松组物种的分化历史、群体历史动态变化及其濒危机制进行了研究。

群体动态历史分析表明，白皮松组三个物种发生了不同步的严重瓶颈效应，推测可能与地质环境变迁和气候波动有关。同时，白皮松经历了近期的群体扩张事件，可能是其濒危程度较低的原因之一；而西藏白皮松和五针白皮松的种群在严重的瓶颈过后，其群体规模一直停留在较低的水平，可能是导致其群体极度濒危的原因之一。

图2  白皮松组物种同义突变（Synonymous）、中度有害突变（Moderate）和高度有害突变（High）的衍生等位基因频谱

西北大学为第一作者单位和通讯作者单位，西北大学和广西师范大学寇一翾博士、西北大学已毕业刘米利博士和巴塞罗那植物研究所Jordi Lopez-Pujol博士为论文的并列第一作者，李忠虎教授为论文的通讯作者，课题组博士研究生张祺婧、广西师范大学张志勇教授参与了这项研究工作。该研究工作得到了国家自然科学基金项目（31970359，31901222）、陕西基础科学（化学、生物学）研究院重点项目（23JHZ009，22JHZ005）以及陕西省重点研发计划（2022ZDLSF06-02）等项目的支持。