自然杂交与渐渗广泛存在于动植物间。研究表明，渐渗通常由丰富度相对较低的物种到丰富度相对较高的物种发生，由二倍体到四倍体发生。但若影响渐渗的多种因素同时起作用时（如倍性和种间丰富度），其方向可能难以判断。

近日，山东农业大学林学院王年课题组在植物学经典期刊Annals of Botany 上发表了题为 Population structure of Betula albosinensis and Betula platyphylla: evidence for hybridization and a cryptic lineage 的研究论文，揭示了红桦和白桦杂交与渐渗规律，并发现了红桦新的细胞型，即‘二倍体’红桦。2017级专业硕士研究生胡亚楠为该论文的第一作者，王年博士为通讯作者。

该研究选取了红桦（2n = 4x = 56）和白桦（2n = 2x = 28），并根据二者相对丰富度，把种群分为三组。第一组（Gr1）仅发现红桦；第二组（Gr2）红桦和白桦同域分布，种间相对丰富度大概一致；第三组（Gr3）红桦相对丰富度较低，而白桦相对丰富度较高。研究表明红桦和白桦间仅发生了有限的杂交，且渐渗方向同倍性和相对丰富度无关（图1）。研究还表明‘二倍体’红桦同‘四倍体’红桦之间存在杂交及不完全的谱系分选；‘四倍体’红桦可能为异源四倍体，其亲本之一为‘二倍体’红桦。

图1 ‘四倍体’红桦和白桦间的基因渐渗。黑色和灰色分别代表‘四倍体’红桦到白桦的渐渗与白桦到‘四倍体’红桦的渐渗。

此外，作者还研究了区分四倍体基因型和不区分四倍体基因型对种群遗传结构和种间遗传分化的影响。当不区分四倍体基因型时，STRUCTURE结果表明，最佳K值为3，而区分四倍体基因型时，最佳K值为4（图2）。然而，区分四倍体基因型和不区分四倍体基因型时，种群间遗传分化（Fst） 基本一致。这表明，区分四倍体基因型可能影响种群遗传结构的估算，但不影响种群间遗传分化的估算。

图2 区分四倍体基因型（A）和不区分四倍体基因型（B）STRUCTURE结果分析。（A）最佳K值为3。（B）最佳K值为4。橙色和绿色分别代‘二倍体’红桦和白桦；紫色和浅黄色均为‘四倍体’红桦。

最后作者提出，倍性和种间相对丰富度不影响红桦和白桦渐渗方向的可能原因是种群密度。种群密度越高，个体为了竞争光照而倾向于营养生长，因此每个个体平均产生的花粉量减少。

https://academic.oup.com/aob/advance-article/doi/10.1093/aob/mcz024/5420615