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生命科学学院刘建全教授课题组在Nature Communications发表论文阐述濒危树种进化和生存机制

时间:2019-01-20  来源:生命科学学院   作者: 

  近日,四川大学刘建全教授课题组在 Nature Communications 发表了题为 “Genomic effects of population collapse in a critically endangered ironwood tree Ostrya rehderiana” 的研究论文,揭示了濒危树种的进化和生存机制。四川大学刘建全教授课题组杨勇志博士和马涛教授为并列第一作者,刘建全教授为通讯作者。

多数树种是异交的,因而理论预测濒危树种由于近交抑制(自交或近交导致不产生后代或后代生存力快速降低)会快速灭亡。上世纪九十年代科学家预测濒危树种及其它濒危植物会在2015年前大规模灭绝和消失。但 Science 2016年发文指出,二十年后的实际监测发现只有少数物种灭绝,其中的原因不清楚。


Diversity, linkage disequilibrium, and genetic load metrics for O. rehderiana and O. chinensis.

在这项研究中,刘建全课题组对铁木属的两个近缘种进行了研究。一个濒危种(Ostrya rehderiana)只有五棵野生植株,局限分布在天目山,另一个种(Ostrya chinensis)广布于西南山地和东部地区。通过全基因组水平的群体遗传学和野外调查研究发现,两个物种有效群体大小均在第四纪冰期开始下降,但广布种在冰期结束后有效群体大小迅速回升,而濒危种有效群体大小在冰期结束后的全新世以来继续下降。濒危种基因组上的有害突变总体上增加,且自然结实有不育发生,但仍然存在正常结实。令人惊讶的是,濒危种中极端有害突变比广布种明显减少了。因此,长时间特续的有效群体大小下降导致近交抑制减弱,加上极端有害突变减少,使该频危树种还能结实,垂而不死,继续生存。

兰州大学、华东师大、浙大、天目山自然管理局和美国德克萨斯理工学院的相关研究人员参与了该工作。

 

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