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东亚季风和四川盆地共同塑造金丝楠木的“环状物种分化”

时间:2020-08-31  来源:科技外事处  浏览次数:   作者:肖建华     打印  字体: 关闭

  理解气候变化和地理因子是如何驱动群体分化及物种形成一直是进化生物学的研究目标,同时也为濒危物种的保护提供了物种进化信息。桢楠(Phoebe. zhennan S. K. Lee & F. N. Wei驰名中外的金丝楠木主要来源树种之一,具有重要的经济、生态与园林价值。经过上千年的砍伐致使其生境的不断破坏,桢楠的树种资源已接近枯竭。当前,桢楠主要零星的分布于四川盆地四周,且居群大小很多都不足70株。根据物种红色名录以及IUCN的评估,桢楠为国家二级保护植物易危等级。然而,对于桢楠树种的遗传多样性遗传格局及其进化历史的研究至今尚未开展,为桢楠树种的有效科学保护形成巨大障碍 

  版纳植物园植物系统发育与保护生物学课题组博研究肖建华李捷研究员指导下利用简化基因组测序(RAD-seq)对12个居群(72个个体)进行群体遗传分析、群体动态历史构建以及物种分布模拟,探讨了桢楠的遗传格局、遗传格局的成因及其可采取的保护措施。群体遗传研究结果表明:桢楠群体的遗传多样性较低而遗传分化明显;桢楠可明显分为两个组以及两个亚组,即东、西一与西二亚组群体动态历史的结果表明东西两组的分化时间可追溯至中中新世(~15.08Ma),西一与西二组的分化时间可追溯至晚中新世(~7.12Ma),这两个时间大致于东亚季风的第一第二次加强事件的时间吻合此外,结合地理隔离模型与物种分布模拟作者发现桢楠主要沿着四川盆地的四周分布,且遗传距离和环形地理距离正相关。基于群体遗传的研究结果作者提出桢楠的保护策略首要采取就地保护措施,需对位于风水林的群体(青城山和邛崃)与林场的群体(铜梁、永川群体)采取减少人为干扰就地保护;结合物种分化历程的推演,作者认为当需要采取迁地保护措施时应尽可能的提高群体(组)内的遗传多样性而避免东西两个群体(组)间的合。 

  基于以上实验结果,作者提出并验证了桢楠沿着四川盆地环状物种分化的科学假设,桢楠的遗传格局主要受四川盆地和东亚季风加强事件驱动所形成此项研究为金丝楠木树种桢楠的科学有效保护提供有价值的策略建议并且有助于更全面而准确地理解中国亚热带植物多样性的起源和演变。 

  研究结果以Miocene diversification of a golden-thread nanmu tree species (Phoebe zhennan, Lauraceae) around the Sichuan Basin shaped by the East Asian monsoon为题发表Ecology and Evolution 

 

桢楠的群体动态历史

 

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