近日，中国科学院植物研究所研究员郭亚龙研究组与合作者系统地解析了模式植物拟南芥自然群体中遗传负荷变异的模式和其影响因素。相关成果发表于《自然通讯》。

气候变化会影响物种的地理分布格局，导致生物多样性下降，并威胁众多物种的生存。了解物种如何应对气候变化有助于保护生物多样性，对作物育种具有重要意义。物种分布模型常用于预测物种随时间的分布变化，但它忽略了进化过程。遗传偏移量考虑到局部适应，但忽略了有害突变。已有的关于物种气候变化响应的研究则忽略了遗传负荷的影响。因此，开展遗传负荷的研究并将其与其他因素结合起来能够更准确地预测物种对气候变化的响应，对生物多样性保护和作物育种至关重要。

为此，研究人员利用1115个全球广布的拟南芥自然品系，发现有效群体大小（Ne）是影响遗传负荷变化的关键因素。更有意思的是，Ne会通过改变纯化选择和GC偏好性基因转换的强度来影响遗传负荷。结合遗传负荷、遗传偏移量和物种分布模型的分析，该研究预测分布边缘的拟南芥群体普遍面临更高的生存风险。具体来说，东部群体在各方面的表现都较差，南部群体遗传偏移量大、适宜性低，而北部群体则具有更高的遗传负荷。在众多自然群体中，长江流域的群体在未来气候变化下最为脆弱。

该研究综合群体遗传学和景观基因组学等多学科的交叉研究手段，系统地解析了模式植物拟南芥自然群体中遗传负荷变异的模式和其影响因素。进一步地，将遗传负荷、遗传偏移量及物种分布模型一起进行整合分析，预测了不同拟南芥群体对未来气候变化的响应能力，为濒危物种保护和作物育种提供了新的研究思路。

相关论文信息：https://doi.org/10.1038/s41467-025-58021-z