朱紅大杜鵑是我國花卉產(chan) 業(ye) 育種的重要種質資源,目前野外僅(jin) 知殘存2個(ge) 居群,不足500株,屬於(yu) 典型的極小種群野生植物。記者7月15日從(cong) 中國科學院昆明植物研究所獲悉,該所極小種群野生植物綜合保護團隊成功解析了朱紅大杜鵑小種群的形成與(yu) 維持機製,為(wei) 開展搶救性保護奠定了基礎。
朱紅大杜鵑是杜鵑花屬、朱紅大杜鵑亞(ya) 組的唯一物種,花大、色彩豔麗(li) 、花期長、觀賞價(jia) 值高,性狀優(you) 良。在2011年出版的《杜鵑花紅色名錄》、2013年發布的《中國生物多樣性紅色名錄——高等植物卷》以及2017年發布的《中國高等植物受威脅物種名錄》中,它均被評為(wei) 極度瀕危(CR)。
為(wei) 搶救性保護朱紅大杜鵑,中國科學院昆明植物研究所極小種群野生植物綜合保護團隊馬永鵬研究組聯合中國林業(ye) 科學院、中國環境科學研究院和雲(yun) 南省農(nong) 業(ye) 科學院的相關(guan) 研究團隊,對朱紅大杜鵑以及近緣廣布物種馬纓杜鵑作了一係列保護基因組學比較分析。
“我們(men) 首次獲得朱紅大杜鵑染色體(ti) 水平的高質量全基因組,組裝質量大大超過了當前杜鵑花屬所有完成測序的物種,還注釋了38280個(ge) 蛋白編碼基因。通過與(yu) 其他物種的係統發育研究進行對比,發現杜鵑花目與(yu) 山茱萸目大約在1億(yi) 年前發生了分化。”馬永鵬研究員說。
為(wei) 進一步解析朱紅大杜鵑的瀕危原因,研究人員對朱紅大杜鵑及同屬廣布種馬纓杜鵑進行重測序。通過比較分析發現,朱紅大杜鵑顯著積累了更多數量的純合有害突變,其長片段純合程度顯著高於(yu) 馬纓杜鵑,表明近交嚴(yan) 重。此外,與(yu) 馬纓杜鵑等其他16個(ge) 具有染色體(ti) 水平全基因組信息的木本植物相比,其遺傳(chuan) 多樣性非常低。
“人類活動導致的生境喪(sang) 失、遺傳(chuan) 多樣性極低,地質曆史事件導致的遺傳(chuan) 瓶頸,近交和與(yu) 熱適應相關(guan) 基因的有害突變,是朱紅大杜鵑極小種群形成和維持的主要原因。”馬永鵬研究員介紹,研究組還對朱紅大杜鵑搶救性保護行動提出了具體(ti) 建議。相關(guan) 成果已發表在植物學國際主流期刊《植物雜誌》上。
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