蔷薇属（Rosa）植物作为北半球温带至亚热带地区的重要观赏植物类群，由于近期辐射、不完全谱系分选和频繁杂交等复杂进化过程，使得其物种界定尤为困难。基于传统形态学的分类方法在处理形态趋同、表型可塑性以及环境驱动变异等问题时存在明显局限性。

Fig. 1. Intra-specific and inter-specific morphological comparisons among the three morphological species.

中国科学院成都生物研究所生物多样性保护中心徐波团队长期致力于蔷薇属植物的系统分类和进化生物学研究。针对分类地位存疑的细梗蔷薇复合群包括细梗蔷薇（Rosa graciliflora）、西藏蔷薇（R. tibetica）和秦岭蔷薇（R. tsinlingensis），采用整合形态学、生态学和基因组学的多维研究方法，系统解析了该复合群内物种的进化关系和分类地位。

研究团队通过广泛的野外调查，在细梗蔷薇、西藏蔷薇和秦岭蔷薇的整个分布区内采集了26个居群，并对392份标本进行了详细的形态学分析。形态学主成分分析显示，三个传统形态学物种之间不存在明确的形态学界限，个体间呈现高度的形态连续变异。生态位分析进一步表明，三个物种在生态环境上也存在高度重叠，缺乏明显的生态隔离。

Fig. 2. Morphological and ecological analyses of the Rosa graciliflora complex

基因组学分析为解决这一分类难题提供了关键证据。研究团队通过全基因组重测序获得了近400万个高质量SNP位点，系统发育分析、主成分分析和群体遗传结构分析均显示，三个传统形态学物种并不构成各自的单系群，而是表现出明显的地理谱系格局。种群间的遗传分化程度较低（F_ST值为0.025-0.062），且存在广泛的基因流，特别是地理相邻的种群之间。

研究发现，种群的遗传结构主要反映地理分布模式，遗传分化主要由地理距离和环境因子驱动。通过Mantel test发现，地理隔离能够解释约63.5%的遗传变异，而环境隔离解释了53.4%的遗传变异。

Fig. 3. Genetic differentiation patterns in relation to geographic and environmental distances in the R. graciliflora complex.

Fig. 4. Population genomic structure, phylogenetic relationships, and gene flow patterns in the R. graciliflora complex based on whole-genome SNP analysis.

为了解表型变异的遗传机制，研究团队进行了Selective sweep分析，识别出了与花色变异相关的花青素合成途径关键基因，包括ANS、BZI和UGT75CI等。这些基因的表达差异可能是导致居群间花色从深红到粉红再到白色变化的分子机制。同时，在不同海拔的相邻居群间，研究还发现了与花期调节、低温胁迫响应和抵御紫外线辐射相关的基因。

Fig. 5. Selective sweep analysis identifies candidate genes controlling flower color variation in sympatric R. graciliflora populations.

基于形态学、生态学和基因组学的多重证据，研究团队提出西藏蔷薇和秦岭蔷薇应作为细梗蔷薇的同物异名处理。

研究强调了整合分类学方法在解决复杂分类问题中的优势，突破了传统形态分类学的局限性。随着DNA提取技术的日趋成熟和基因组测序成本的大幅降低，整合分类学方法在解决长期存在争议的植物类群分类问题方面具有广阔的应用前景。

该研究成果以“Integrating morphology, ecology, and genomics: unraveling the population genetic and evolution within the Rosa graciliflora complex”为题发表于中科院1区TOP期刊Molecular Phylogenetics and Evolution上，文章第一作者为已毕业硕士研究生缪佳，高信芬研究员为通讯作者，李粮莹、梁振龙、冯钰、张程等参与了该项研究。研究得到了第二次青藏高原综合科学考察研究项目和四川省自然科学基金的资助支持。

文章链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1055790325000995