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研究对种群基因组学和古植物适应性进化具有启发意义

青藏高原(QTP)是世界上面积最大、海拔最高的高原。QTP的上升提供了异常的地貌和气候多样性,促进了植物谱系的快速辐射,同时也保留了一些古老的遗迹类群,如Circaeaster,一个属只有一个物种——Circaeaster agrestis。

形态上,银杏有开放的二分叶脉,与银杏相似,表明其起源历史悠久。散在喜马拉雅山脉和横断山脉,东部到达神农架林区。它的栖息地狭窄,被列为国家重点保护的珍稀濒危植物。

这种具有独特形态特征和脆弱生境的中国特有植物如何在大自然中生存和繁殖?其维持与分化的历史对我国重要资源植物的保护有何启示?

武汉植物园植物系统和进化课题组利用限制位点相关DNA测序(RAD-seq)技术进行了白花楸群体基因组研究。

结果表明,该物种具有显著的遗传结构,其遗传多样性在各种群间存在异常的不平衡,并表现出地理和生态位距离上的分离特征。据估计,它们的种群在中新世晚期开始分化。横断山脉的隆升可能促进了C. agrestis的辐散。环境梯度和冗余分析均揭示了遗传变异与温度变量之间的显著相关性。

通过基因组-环境关联分析,确定了16个主要与生物和非生物胁迫抗性相关的假定适应性基因位点,为了解白蛉局部适应的遗传基础提供了深入的信息。

本研究对中国古代遗迹的种群结构和进化历史有了深入的了解,为物种保护提供了基础信息。它还有助于发展良好的保护计划,以应对快速变化的气候。

这项研究发表在《新植物学家》杂志上,题为《古物种circaeasteragrestis (Circaeasteraceae, Ranunculales)适应异质环境的基因组洞见》。

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