紅豆杉屬植物因含有抗癌化合物-紫杉醇而聞名。在喜馬拉雅地區(qū)，由于過度開發(fā)和采伐等原因，致使一些紅豆杉自然居群消失殆盡。紅豆杉野生種群的保護引起了有關政府部門、非政府組織和國際學術界的廣泛關注和重視。在過去的十年中，中國科學院昆明植物研究所李德銖研究組先后對紅豆杉屬物種界定和演化等問題開展了卓有成效的研究，近期在喜馬拉雅中部地區(qū)紅豆杉屬植物的保護遺傳學研究中又取得新進展。
在李德銖、高連明研究員和 Michael Moller 博士的指導下，昆明植物所尼泊爾籍留學生 Ram C. Poudel 博士等選取喜馬拉雅中部分布的三種紅豆杉屬植物即密葉紅豆杉（Taxus contorta）、南方紅豆杉（T. mairei）和喜馬拉雅紅豆杉（T. wallichiana）為研究對象（圖1），通過樣帶調查、居群遺傳學和生態(tài)模擬等多學科交叉的研究方法，估算了三種紅豆杉的徑級結構，遺傳多樣性和遺傳結構，并預測了氣候變化和生境喪失對3個物種野生居群的潛在影響，進而深入探討了該地區(qū)紅豆杉屬植物的保護策略。
通過對徑級結構的研究發(fā)現(xiàn)，三個紅豆杉物種的居群并不穩(wěn)定，并呈現(xiàn)極低的幼苗更新速率（圖2左圖）；而葉綠體DNA和核微衛(wèi)星數(shù)據(jù)則顯示他們的遺傳多樣性較低，遺傳分化顯著和自交嚴重；基于生態(tài)模擬的結果則預示，到2080年，該地區(qū)紅豆杉屬植物的潛在分布區(qū)將顯著縮小并向北移動（圖2右圖）。
關于三個物種遺傳變異和多樣性在空間上分布差異的成因，研究認為，除了受近期人類活動的強烈影響外，還可能與其在各個種分布區(qū)邊緣，不同的演化歷史和各自分布區(qū)不同的氣候歷史等因素有關。該地區(qū)部分紅豆杉屬野生居群的數(shù)量已衰減到無法可持續(xù)更新的地步，因此需要在物種和景觀層面上采取協(xié)調一致的全方位保護行動來可持續(xù)地管理該地區(qū)瀕危紅豆杉屬野生居群。
上述結果以Low genetic diversity and high inbreeding of the endangered yews in Central Himalaya: implications for conservation of their highly fragmented populations 為題發(fā)表在國際生物多樣性和生態(tài)學研究的主流刊物 Diversity and Distributions 上。
該研究得到了國家重大科學研究計劃項目（2014CB954100）、中國科學院重點部署項目（KJZD-EW-L07）、國家自然科學基金項目（NSFC: 31370252）和中國科學院、國家外國專家局創(chuàng)新團隊國際合作伙伴計劃項目的資助。
圖1: （a）采樣地點和葉綠體單倍型分布圖;（b）（c）密葉紅豆杉，喜馬拉雅紅豆杉的葉綠體單倍型網(wǎng)狀關系；（d）隔離障礙分析結果。
圖2: 三個紅豆杉物種的胸高直徑（DBH）徑級結構分布（左圖）；不同氣候變化模型下三個物種當前和將來（2080年）的潛在分布（右圖）。
