近日，郑州大学伏牛山生物资源与生态环境野外科学观测研究站团队在国际期刊Trees, Forests and People发表题为Understanding genetic divergence and climate adaptation in Cornus officinalis for the sustainable management and conservation of medicinal economic forests under human Impact的研究论文，利用景观基因组学解析我国传统药用经济林木山茱萸（Cornus officinalis）的种群分化、局域适应及其遗传基础，并评估不同谱系种群在气候变化背景下的基因组脆弱性，为山茱萸种质保育、气候适应性良种选育以及药用经济林可持续经营提供重要基因组支撑。

河南伏牛山区的山茱萸经济林

山茱萸是我国传统木本药用植物，干燥果肉为中药山萸肉，富含环烯醚萜苷、多糖等活性物质，具备抗炎、抗氧化、保护心血管等药理作用，是河南、陕西、浙江等地重要特色经济林树种。山茱萸栽培利用历史悠久，种质跨区域交流频繁。已有研究表明，山茱萸果实形态和生物活性化合物含量在居群间存在显著变异，凸显了生态条件对果实品质的塑造作用。山茱萸的核心分布区集中于秦岭、伏牛山和天目山脉的低海拔山地与丘陵，秦岭-伏牛山与天目山地区在温度和降水等方面气候差异显著，为研究生态因素对其局部适应的影响提供了天然框架。以往研究多依靠中性分子标记开展遗传多样性调查，难以解析山茱萸响应环境选择的适应性遗传变异，制约种质保护与抗逆育种工作开展。

伏牛山区老百姓采收的山茱萸果实

本研究覆盖山茱萸核心分布区秦岭、伏牛山和天目山，采集陕西、河南、安徽、浙江共22个种群176个个体，采用ddRAD‑seq简化基因组测序获得全基因组SNP标记，综合种群基因组、基因型‑环境关联、梯度森林、遗传偏移预测等景观基因组学手段，系统解析地理阻隔、环境异质性与人类引种活动如何共同塑造山茱萸现今遗传格局，筛选气候适应性候选位点，预估不同种群未来气候适应不良风险。

主要研究结果：

1. 三大山地谱系分化，人为引种加剧基因交流。山茱萸可划分为秦岭、伏牛山、天目山3个遗传谱系，谱系间存在中等‑较高的遗传分化；但受历史种苗调运、人工引种影响，谱系间存在广泛基因流，造成遗传边界模糊，伏牛山谱系成为遗传混合的关键单元，部分种群出现遗传组分混杂现象。研究同时检测到显著的地理距离隔离（IBD）与环境隔离（IBE）效应，山地地形屏障是驱动谱系分化的重要因素。

2. 不同谱系存在差异化环境驱动因子。研究共筛选得到1113个受选择候选适应性SNP位点，注释基因涉及生物/非生物胁迫响应、次生代谢合成、生长发育调控等通路；伏牛山谱系遗传变异主要受温度季节性、等温性等温度因子驱动，天目山谱系则主要受年降水量调控，反映不同山地生境下差异化的局域适应策略。

3. 评估气候变化遗传脆弱性，识别高风险谱系。基于SSP126低排放、SSP585高排放两种未来气候情景开展遗传偏移预测：高排放情景会显著放大山茱萸的基因组不匹配风险；适应性位点（GEA‑SNPs）分析显示秦岭谱系种群气候变化遗传脆弱性最高，面临较高适应失调风险。等温性（Bio3）是塑造山茱萸适应性遗传变异最重要的气候因子，存在明确的气候阈值，代表种群适应的关键生态临界点。

山茱萸居群的地理位置、遗传结构和基因流特征

本研究基于山茱萸遗传变异格局与局域适应基础，提出三项保护利用措施：一是按谱系实施原地保护，秦岭谱系建立保护区并通过人工辅助授粉或谱系内基因流缓解近交衰退，伏牛山谱系设立气候适应优先区、重点保护对温度波动敏感的区域和种群；二是通过迁地保护建立种质资源备份，在气候相对稳定区域建立种质园或迁地保护区，并按谱系来源、遗传背景和关键表型性状系统归档，构建遗传信息清晰的核心种质库；三是审慎实施辅助基因流，以伏牛山谱系为桥梁亲本，通过控制杂交引入适应性等位基因，利用环境关联SNP筛选气候适应后代，分化显著谱系采用逐步基因流并监测物候与适合度。

郑州大学生命科学学院、伏牛山野外站张宁宁副研究员为论文第一作者，黄进勇教授、朱世新教授、陆阳副教授为共同通讯作者，硕士研究生王豫荟、杨丽丽、樊赛斌、王文晴、赖湧以及岳彩鹏教授和马尧博士参与了研究工作。该研究得到国家自然科学基金（81903747）和河南省科技攻关项目（252102110244）资助。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.tfp.2026.101537