仲彬草属（Kengyilia）三个新物种 揭示小麦族多倍体演化新机制

近日，四川农业大学小麦研究所团队在Ecology and Evolution在线发表了题为“Biosystematics and Taxonomic Treatment of Three New Kengyilia Species in the Triticeae (Poaceae)”的最新研究成果，报道了禾本科小麦族（Triticeae）仲彬草属（Kengyilia）的三个新物种——昌都仲彬草（Kengyilia changduensis）、丁青仲彬草（Kengyilia dingqinensis）和西藏仲彬草（Kengyilia tibetica）。该研究综合运用植物形态学、细胞遗传学及分子系统发育分析等方法，系统揭示了三个新物种的分类地位、基因组组成及演化来源，为深入认识小麦族多倍体植物的形成机制和青藏高原植物多样性演化提供了重要科学依据。

仲彬草属是小麦族多年生草本植物中的重要类群，主要分布于中亚及青藏高原地区。由于该属植物普遍具有复杂的多倍体背景，不同物种之间存在基因组来源多样、染色体结构变化频繁等特点，其系统分类和演化关系长期受到关注。青藏高原特殊的地理环境和气候条件，也使其成为研究植物适应性进化和物种形成的重要区域。

      研究团队在西藏昌都地区开展野外资源调查过程中，发现了三个具有特殊形态特征的仲彬草属植物群体。通过系统形态学观察和统计分析发现，三个群体在颖片、外稃、芒长以及毛被特征等方面与已知仲彬草属物种存在稳定差异。其中，昌都仲彬草和西藏仲彬草具有独特的颖片和外稃芒特征，丁青仲彬草则表现出颖片和外稃具柔毛等区别性状。基于形态性状的主成分分析进一步支持其作为独立物种分类地位（图1）。

图1：仲彬草属3个新种的形态学特征

为明确三个新物种的基因组组成，研究人员利用基因组原位杂交（Genomic in situ hybridization, GISH）技术开展染色体水平鉴定。研究结果表明，昌都仲彬草、丁青仲彬草和西藏仲彬草均具有42条染色体，基因组组成为StStYYPP，属于异源六倍体仲彬草。其中，丁青仲彬草检测到St/Y、St/P和Y/P基因组间的染色体结构变异（图2），表明染色体重组事件可能在其形成和分化过程中发挥了重要作用。

图2：基于基因组原位杂交技术的仲彬草属3个新种的基因组组成

进一步基于单拷贝核基因GBSSI序列和叶绿体全基因组开展系统发育分析，研究团队解析了三个新物种的亲本来源及演化关系。结果显示，三个物种均包含St、Y和P三个亚基因组，其中St和Y亚基因组与仲彬草属近缘类群Roegneria关系密切，而P亚基因组来源于Agropyron（图3）。叶绿体基因组分析表明，昌都仲彬草和西藏仲彬草具有St类型母系来源，而丁青仲彬草则具有Agropyron相关的母系起源，揭示了仲彬草属可能经历了多次独立的多倍体化过程。

图3 基于GBSSI基因构建的仲彬草属（Kengyilia）3个新种及其近缘物种的最大似然树

该研究通过整合形态学、细胞遗传学和分子系统学证据，正式确立了三个仲彬草属新物种，并进一步完善了小麦族植物的分类体系和演化框架。研究结果表明，不同亲本来源、染色体重组及长期生态适应共同促进了青藏高原小麦族植物的遗传分化和物种形成。

该成果不仅丰富了仲彬草属植物资源，也为解析小麦族多倍体起源、基因组演化及种质资源挖掘提供了新的理论依据。未来，团队将进一步结合基因组学和比较细胞遗传学等技术手段，深入探索小麦族植物复杂基因组演化规律，为重要作物近缘野生资源创新利用提供科学支撑。

作者和基金项目

四川农业大学博士研究生潘晓阳和硕士研究生李双丹为该论文共同第一作者，吴丹丹副教授和周永红教授为共同通信作者。该研究得到四川省科技厅自然科学基金面上项目(2026NSFSC0206)、国家重点研发计划 (2024YFD1201202)和国家科技重大专项(NK20220607)的资助。