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科研進(jìn)展
橐吾屬植物的自然雜交與基因漸滲研究取得新進(jìn)展 文章來(lái)源:資源植物與生物技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 | 發(fā)布時(shí)間:2019-04-10 | 作者:徐海燕 | 瀏覽次數(shù): | 【打印】 【關(guān)閉】 自然雜交(natural hybridization)在物種多樣性起源與演化過(guò)程中有著極其重要的作用,往往被認(rèn)為是通過(guò)適應(yīng)性狀的轉(zhuǎn)移、基因變異重組以及重建新演化路線而促進(jìn)了物種的適應(yīng)演化和多樣化。菊科(Asteraceae)橐吾屬(Ligularia)是青藏高原東部及其鄰近區(qū)域一個(gè)高度多樣化的屬,青藏高原隆升過(guò)程中的異域物種形成和種間自然雜交被認(rèn)為促進(jìn)了該屬物種多樣化的成因。 中國(guó)科學(xué)院昆明植物研究所特色觀賞植物新品種選育與產(chǎn)業(yè)化示范團(tuán)隊(duì)龔洵研究組一直致力于橐吾屬植物的自然雜交與基因漸滲研究,近期取得了一些新進(jìn)展。張寧寧博士采用DNA片段和RAD-Seq方法研究了三個(gè)同域物種淺苞橐吾(L. cyathiceps) 和大黃橐吾 (L. duciformis)、大黃橐吾和云南橐吾(L. yunnanensis)的自然雜交和基因漸滲;寧懷碩士用DNA片段研究了棉毛橐吾(L. vellerea)和穗序橐吾(L. subspicata)的自然雜交和基因漸滲,還研究了橐吾屬和垂頭菊屬(Cremanthodium)的屬間自然雜交和基因漸滲;蓮葉橐吾(L. nelumbifolia)× 狹舌垂頭菊(Cremanthodium stenoglossum);與日本學(xué)者齋藤(Saito)、清水(Shimizu)等人合作研究了橐吾屬植物雜交后代的化學(xué)成分,結(jié)果顯示雜交后代具有兩個(gè)親本特異的化學(xué)成分,也驗(yàn)證了其自然雜交。由此證明,橐吾屬種間的自然雜交較普遍,不完全的生殖隔離導(dǎo)致種間自然雜交的發(fā)生,持續(xù)的自然雜交和基因漸滲是其雜交區(qū)形成和維持的主要因素,其雜交群主要由F1代和回交個(gè)體組成,但并沒有形成新的物種。
圖1 基于2150 個(gè)SNPs,K = 3時(shí),68個(gè)個(gè)體的STRUCTURE圖
圖2 基于2150個(gè)SNPs位點(diǎn)的68個(gè)個(gè)體的主坐標(biāo)分析 以上研究結(jié)果發(fā)表情況如下: 1. Maintenance of species boundaries in three sympatric Ligularia (Senecioneae, Asteraceae) species. Journal of Integrative Plant Biology, 2018, 60 (10): 986–999; doi: 10.1111/jipb.12674 2. Molecular evidence for asymmetric hybridization in three closely related sympatric species. AoB PLANTS, 2018, 10: ply011; doi: 10.1093/aobpla/ply011 3. Molecular evidence for natural hybridization between Ligularia nelumbifolia and Cremanthodium stenoglossum (Asteraceae, Senecioneae). Botany, 2019, 97: 53–69; doi.org/10.1139/cjb-2018-0022 4. Evidence for continual hybridization rather than hybrid speciation between Ligularia duciformis and L. paradoxa (Asteraceae). Peer J, 2016, 5: e3884; doi: 10.7717/Peerj.3884 5. Bidirectional natural hybridization between sympatric Ligularia vellerea and L. subspicata. Plant Diversity, 2017, 39 (04): 214-220; doi: org/10.1016/j.pld.2017.07.001 6. Chemical constituents of hybrids of Ligularia cyathiceps and L. lamarum/L. subspicata collected in China: Structures of subspicatins M, N, O1, and O2, and related compounds. Phytochemistry, 2017, 140: 69-76; doi: 10.1016/j.phytochem.2017.04.015 7. Chemical Constituents in Hybrids of Ligularia tongolensis and L. cymbulifera: Chemical Introgression in L. tongolensis. Chemistry & Biodiversity, 2016, 13: 837-844; doi: 10.1002/cbdv.201500227 以上研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目(No. 31470336)和國(guó)家自然科學(xué)基金國(guó)際(地區(qū))合作與交流項(xiàng)目(NSFC-JSPS,No. 31611140109)的資助。 (責(zé)任編輯:李雪)
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