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古氣候變化促使 桫欏異源多倍體物種形成

來源:網絡整理 人氣:次瀏覽 發布時間:2020-04-29

科技日報訊 (記者趙漢斌)多倍化是指細胞核中的染色體組發生加倍,并以可遺傳的方式傳遞給后代的現象。多倍化為生物進化提供了原始的遺傳材料,被認為是進化的加速器。近日,我國科學家的一項合作研究,揭示了桫欏異源多倍體物種形成機制,豐富了多倍體雜交物種形成理論。

桫欏科植物是侏羅紀孑遺的樹狀蕨類,也是恐龍的食物之一?,F存的桫欏科植物與其化石形態特征幾乎沒有變化,因而也被稱為“活化石”,具有重要的科學研究和生物多樣性保護價值。與其他蕨類普遍存在的多倍化現象相反,多倍體在桫欏科植物中非常少見,迄今為止只有分布于中國及日本的小黑桫欏為四倍體。

西雙版納熱帶植物園宏觀進化研究組科研人員和中科院華南植物園王靜博士、康明研究員等合作,整合形態學、細胞學、系統發育和群體基因組學等手段,系統開展了小黑桫欏的物種形成歷史研究,證實小黑桫欏是異源雜交四倍體,其母本和父本是二倍體的大葉黑桫欏和粗齒桫欏。

基于簡化基因組測序的群體基因組學,以及溯祖模型揭示四倍體小黑桫欏后代與其親本粗齒桫欏在同域或鄰域分布群體存在基因流,他們從生態位模型分析揭示小黑桫欏與其親本之一大葉黑桫欏存在明顯的生態位分化,但與粗齒桫欏的生態位大部分重疊,推測小黑桫欏的多倍體雜交起源受華南地區的歷史氣候變化驅動。

此項研究首次從群體基因組水平解析了蕨類植物的雜交物種形成機制和進化歷史,并發現蕨類不同倍性之間存在基因流,研究結果豐富了多倍體雜交物種形成理論。研究結果在線發表于國際著名期刊《分子生物學與進化》上。

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