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生命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

发布时间 :2018年12月22日 浏览量 :427

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。刘建全教授课题组选择铁木属的两个近缘种进行研究。一个濒危种只有五棵野生植株,局限分布在天目山;另一个种广布于西南山地和东部地区。他们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。四川大学刘建教授全课题组自聘工作人员杨勇志博士和马涛教授为并列第一作者,刘建全教授为通讯联系人,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。

論文連接:https://www.nature.com/articles/s41467-018-07913-4

2018年,劉建全教授課題組在進化生態學領域取得系列研究進展,還包括:

1.在PNAS發表文章發現物種分化過程中全基因組上均存在基因流,分向選擇和連鎖區域的基因流減弱導致了基因組分化島嶼的形成;島嶼內外都有物種特異性的適應進化基因。論文連接:https://www.pnas.org/content/115/2/E236

2.青藏高原东部高山森林建群树种紫果云杉二倍体杂交起源过程中,一个鬼种作为桥梁参与其中的物种形成过程,论文发分子生态学领域的旗舰杂志Molecular Ecology上。论文连接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/mec.14909

3.抗盐模式研究物种盐芥多次从中亚迁移到中国,再到北美,快速迁移过程中有害突变逐渐积累,论文发分子生态学领域的旗舰杂志Molecular Ecology上。 论文连接https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/mec.14738

4.青藏高原東南部麗江雲杉物種複合體的四個分類群爲地質氣候變化隔離分化而成的輻射成種,二次接觸發生了大量基因流,基因流促進了分類群的分化和適應。論文發表在進化經典雜志Evolution上。論文連接https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/evo.13624

5.青藏高原东南山地植物在未来温度升高的气候变化情景下,向高海拔迁移,分布区是增加,而不是像世界其它山地一样减少,呈现出完全不同的变化式样;对于未来设计该地区物种多样性的保护具有重要的参考价值,论文发表在生物地理学的旗舰杂志 Journal of Biogeography上。论文连接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/jbi.13229