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稀有针叶树抵抗气候变化的基因秘密

导读 在进化适应的显著转折中,稀有的西藏柏树 Cupressus gigantea 表现出了意想不到的遗传韧性。尽管由于气候变化和栖息地丧失而濒临灭绝,

在进化适应的显著转折中,稀有的西藏柏树 Cupressus gigantea 表现出了意想不到的遗传韧性。尽管由于气候变化和栖息地丧失而濒临灭绝,但该物种的有害基因突变却显著减少。这一发现为遗传多样性和种群下降之间的复杂相互作用提供了新的见解,挑战了对濒危物种遗传负荷的传统理解。

包括柏木属植物在内的针叶树具有重要的生态和文化意义,但许多针叶树受到气候变化和人类活动的威胁。生长在青藏高原的稀有针叶树巨柏

正面临严重的种群下降和栖息地丧失。该物种在这些挑战中的生存需要对其遗传和进化复原力进行深入研究。由于这些问题,详细的基因研究至关重要。2024 年 4 月 11 日, 四川大学的研究人员及其合作者在《园艺研究》上发表了一项研究 (DOI: 10.1093/hr/uhae108),详细介绍了稀有针叶树巨柏的遗传历史和生存策略。该研究涉及对该物种的基因组进行测序并将其与C. duclouxiana的基因组进行比较,为这种濒危针叶树如何通过基因清除适应环境提供了新的见解。 该研究获得了巨柏的高质量基因组序列,并对不同种群进行了种群遗传分析。研究结果显示,由于近交期间的净化选择,巨柏比其广泛分布的近亲杜氏柏拥有更少的有害突变。尽管其种群规模较小,但这一过程有助于维持该物种的遗传健康。研究人员重建了这两个物种的人口历史,发现巨柏经历了严重的种群瓶颈,从而促进了有害突变的清除。研究强调了这两个物种截然不同的人口历史,杜氏柏显示出种群恢复,而巨柏则因栖息地限制和人类活动而持续衰退。这些发现强调了基因清除对于面临环境挑战的长寿针叶树的生存和适应的重要性。 植物生物学权威、这项研究的合著者 Susanne S. Renner 博士强调了这些发现的重要性,她表示:“在巨柏中观察到的基因清洗现象是自然选择发挥作用的一个显著例子,为保护生物学提供了宝贵的经验教训。”从这项研究中获得的见解可以为巨柏的 保护策略提供参考

以及其他具有类似生活史的濒危物种。通过认识到基因清除的重要性,保护主义者可以制定更有针对性的方法来管理遗传多样性并增强小型孤立种群的恢复力。这项研究强调了在保护规划中考虑遗传因素的必要性,以确保濒危针叶树的长期生存。

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