水韭属(Iso?tes)是一类世界广布的石松类植物,本文报道了在云南省发现的一个新的水韭属居群。该居群为六倍体群体,染色体数目为66条。利用扫描电镜对其进行孢子观察,发现其大孢子赤道面直径为470~500μm(平均480μm),近极面和远极面纹饰均为网格状,小孢子表面为棘刺状纹饰,与之前国内记载的六倍体物种东方水韭(Isoetes orientalis Hong Liu&Q. F. Wang)不同,基于叶绿体基因组数据重建的系统发育结构支持该物种是一个独立物种,最终将其确定为一个新物种,命名为青锋水韭(I. fengii Y. F. Gu&Y. H. Yan)。青锋水韭与二倍体云贵水韭(I. yunguiensis Q. F. Wang&W. C. Taylor)在叶和大孢子形态上较为相似,但后者的小孢子表面为瘤状突起且孢子囊为卵形;而与六倍体宽叶水韭(I. japonica A. Braun)的区别在于后者的小孢子表面光滑。青锋水韭目前仅在云南省紫溪山森林公园发现两个居群,且数目很少,根据IUCN红色名录评估标准,将青锋水韭评为极危(CR)等级。本文编制了中国已知水韭属物种的分种检索表,以期为本属物种的鉴定和保护工作提供参考。
全基因组复制在动植物中普遍存在,被认为是促进物种进化的重要动力之一。作为蕨类植物的单种科物种,翼盖蕨(Didymochlaena trancatula)是真水龙骨类I的基部类群,在蕨类中具有独特的演化地位。本研究基于高通量测序,通过同义替换率(Ks)分析、相对定年分析揭示翼盖蕨的全基因组复制发生情况。Ks分析表明,翼盖蕨至少经历了两次全基因组复制事件,其中一次发生于59–62 million years ago (Mya),另一次发生于90–94 Mya,这两次全基因组复制事件分别和白垩纪第三纪的Cretaceous-Tertiary(C-T)大灭绝事件以及翼盖蕨的物种分化时间相吻合。进一步对两次全基因组复制保留的基因进行功能注释和富集分析,结果显示与转录及代谢调控相关的基因优势被保留。翼盖蕨的全基因组复制事件可能促进了该物种的分化及其对极端环境的适应性。
