白杄（P. meyeri）主要分布在我国华北地区，是主要造林和生态树种；沙地云杉（P. mongolica）主要分布在内蒙古地区；二者形态相近，常被认定为一个种；为了理清二者的亲缘关系，揭示种群的历史动态规律，采用Genotyping-by-Sequencing (GBS)技术获取全基因组SNP标记，研究了二者系统发育关系，种群动态，适生区面积的变化以及环境适应性分化的分子机制。
结果表明：基于系统发育和群体遗传结构分析沙地云杉应该是一个独立的云杉属物种，且沙地云杉与白杄的亲缘关系较红皮云杉（P. koraiensis）更近。白杄和沙地云杉间历史上存在多次基因流，同时白杄和红皮云杉间也存在显著基因流。白杄和沙地云杉的有效种群大小整体呈现下降趋势，其适生区面积从LGM到当代呈现先减少后增加趋势，但在未来气候情景下二者适生区面积均呈现减少趋势，尤其是在高排放情景下。物种的局部适应促进了二者的分化，基因型-环境关联分析发现了96543个SNPs与环境因子相关，这些SNPs主要与植物适应水分与温度相关。选择性清除揭示了这两个云杉属物种受选择基因主要与植物开花，果实发育和植物抗逆性相关。研究加深了对于云杉属物种分类和种群历史动态的理解，并为以后的引种与物种保护提供了依据。
相关论文以" Adaptive divergence, historical population dynamics, and simulation of suitable distributions for Picea meyeri and P. mongolica at the whole-genome level"为题在线发表于BMC Plant Biology (2024) 24:479上，中国林科院森环森保所博士研究生刘逸夫为该论文的第一作者，中国林科院王军辉研究员和我所贾子瑞副研究员为论文通讯作者。该研究得到了“十四五”国家重点研发计划“林木良种智能化高效繁育技术”项目子课题（2023YFD2200605-02）和国家自然基金青年项目（No. 31500540）资助。相关论文链接：https://doi.org/10.1186/s12870-024-05166-6（刘逸夫/森环森保所）
图1：白杄、沙地云杉及其近缘种红皮云杉的系统发育、群体遗传结构及其种间基因流 A：系统发育ML树与群体遗传结构structure图；B：主成分分析（PCA）图；C：ABBA-BABA测试树模型；D: 三个种间基因流情况
图2：白扦和沙地云杉种群历史动态及其潜在适生分布区区预测 A: 白扦和沙地云杉种群历史动态；B：白扦和沙地云杉潜在适生区预测
图3：环境适应性变异与选择清除分析筛选基因的GO分类与KEGG注释通路图 A：遗传距离与(A)地理距离和(B)环境距离的mantel检验；B: 遗传变异与环境变异的RDA分析；C：选择清除分析筛选基因的GO分类图；D：选择清除分析筛选基因的KEGG注释通路图。