气候、种群对绣球花遗传多样性的影响

   日期:2024-09-19     来源:本站    作者:admin    浏览:161    

  

  

  绣球遗传多样性的地理结构。每个饼状图在地图上的位置表示样本采集的位置。每个饼图的比例表示每个遗传簇的分配概率。利用结构分析方法对美国73个种群的188个样本进行了遗传聚类分析。

  橡树绣球花(绣球花)是一种原产于美国东南部的林下灌木。该物种的本土分布范围很小,人们对其人口分布、遗传多样性或保护需求知之甚少。在整个种域的73个地点采集188个植物样本,采用测序方法进行基因分型。许多有历史记载的种群被发现要么已经灭绝,要么有灭绝的危险。南缘的遗传群较小,含有较高频率的适应性等位基因。

  这些结果突出了保存整个物种范围内具有代表性的种质资源的重要性。本研究的目的是:1)确定槲皮在其自然分布范围内的居群;2)物种遗传多样性特征及其结构;3)确定地理和气候因素对这种遗传结构的影响;4)利用这些信息来确定该物种的保护重点。

  我们的分析表明,槲皮在地理结构上存在6个弱分化的遗传集群。在抽样期间经常遇到小种群规模,少数种群只有一个个体(三个种群),许多种群的个体少于10个(27个种群)。这些小种群中的大多数位于物种范围的边缘或附近,尤其是路易斯安那州密西西比河以西的种群。许多种群非常分散,与其他适宜的栖息地几乎没有联系。一个例外发生在阿拉巴马州北部,那里的槲皮树几乎是连续生长的,通常包含数百个个体。在种域的南部,许多居群生长在钙质土壤中;然而,广泛的土壤类型支持槲皮种群。

  在先前有记录的槲皮树位置中,23%(69个搜索中的16个)在本研究中被发现不再包含种群。这些地点要么经历了土地利用变化(住房开发、砍伐、路边植被控制),要么因伐木或入侵物种而导致栖息地退化。主要种为女贞。抽样观察表明,槲皮不耐高竞争。这些灭绝的种群中有许多位于物种范围的边缘。

  根据主要发生在物种范围边缘的灭绝种群的观察,槲皮的范围似乎正在缩小。因此,在物种范围边缘的美国种群应该受到保护,特别是那些在密西西比河以西的路易斯安那州和佛罗里达州的种群。环境关联分析表明,多个气候变量对槲皮遗传多样性有显著影响,其中降水是影响槲皮遗传变异的主要环境因子。此外,分析还确定了降水和温度变量的环境适应候选地点。

  根据亚历山大博士的说法,“我们所有人都对木本观赏灌木的保护、遗传和繁殖感兴趣。绣球花是一种本土灌木,但对其在野外的现状和野生种群的遗传多样性范围知之甚少。我们正在继续观察这些种群的幼苗,以获得重要的园艺性状,目的是改善和促进绣球花作为一种本土景观植物。”

  亚历山大博士是田纳西州美国国家植物园苗圃研究中心的研究遗传学家。她研究开发、评估和发布精选苗圃作物品种的改良种质,包括但不限于绣球花、桂花和绣球花,并利用遗传标记加速育种进程。

  完整的文章可以在ASHS期刊的电子期刊网站上找到:https://doi.org/10.21273/JASHS05255-22

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