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物种濒危机制及种群遗传学
研究成果

昆明植物所橐吾属内自然杂交研究取得新进展

文章来源:资源植物与生物技术所级重点实验室  |  发布时间:2015-01-05  |  作者:张荣  |  浏览次数:  |  【打印】 【关闭

 

自然杂交在物种形成和进化中的重要性已经争论了几十年,它可能具有创造性的进化力量,也可能是进化噪音。它促使物种在遗传和进化上发生改变,可能导致一个或两个类群的基因渐渗、杂交物种形成或一个群组的辐射进化。 

  菊科橐吾属(Ligularia)约有140种,集中分布在青藏高原海拔1000-5000m的林缘、沼泽及高山草甸,具有高度的多样化。青藏高原的隆起导致其生境的多样化和片段化,经隔离分化、基因突变、自然杂交形成了当今繁多的种类。自然杂交在一些橐吾属同域分布的地区普遍存在近年来,橐吾属内的杂交事件时有报道,比如2008年研究报道第一次从形态学和分子手段证实牦牛山橐吾(L. × maoniushanensis)是大黄橐吾(L. duciformis)和奇形橐吾(L. paradoxa)形成的一个杂交后代。继而,研究人员采用分子生物学方法分别对莲叶橐吾(L. nelumbifolia)和穗序橐吾L. subspicata之间、棉毛橐吾L. vellerea穗序橐吾之间的杂交进行了研究。但以上的发现及研究的杂交群都仅只有一个。 

  最近,中国科学院昆明植物研究所龚洵研究组以4个舟叶橐吾(L. cymbulifera)和东俄洛橐吾(L. tongolensis)杂交群和2个亲本参照居群内的共297个个体为研究对象,通过用和基因组片段ITS直接测序和克隆测序的方法证实了所采样的4个杂交群内的确存在杂交现象,且类群间存在渐渗杂交;另外利用3个叶绿体片段(trnL-rpl32trnQ-5′rps16trnK-rps16)分析了不同类群间发生的杂交的异同。ITS序列分析结果清楚地将两个亲本物种(舟叶橐吾和东俄洛橐吾)、同域分布的橐吾属物种(棉毛橐吾)和形态处于两个亲本中间性状的假定杂交个体分开。然而,由于杂交和基因渐渗的存在,导致了不清晰的叶绿体网状结构图。现有的研究结果表明不同程度的杂交和基因渐渗的发生取决于不同的栖息地环境,橐吾属内通过自然杂交引起的基因流动确实在物种多样化中扮演着一个重要的角色。 

  该研究成果最近以“Natural Hybridization and Introgression between Ligularia cymbulifera and L. tongolensis (Asteraceae, Senecioneae) in Four Different Locations”为题发表于 Plos ONEhttp://www.plosone.org/article/info%3Adoi%2F10.1371%2Fjournal.pone.0115167),该研究得到国家自然科学基金(31470336)的资助。  

  基于核糖体ITS单倍型的系统发育树和TCS网状进化关系图 

 


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