????安第斯皇后鳳梨（Puya raimondii Harms）是安第斯山脈特有的一種植物（圖1），分布在秘魯和玻利維亞3000—4800米的高山地帶。作為鳳梨科（Bromeliaceae）中最高大的物種，安第斯皇后鳳梨的植株高度可達(dá)15米，是安第斯普納地區(qū)（Puna）最為矚目的植物之一。該物種具有獨(dú)特的生活史性狀，壽命長(zhǎng)達(dá)40—100年，且一生只開一次花，開花后便迅速死亡。隨著下一代測(cè)序技術(shù)（Next-Generation Sequencing）的發(fā)展，保護(hù)基因組學(xué)在物種保護(hù)中正發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。然而，針對(duì)長(zhǎng)命單次繁殖植物的保護(hù)基因組學(xué)研究仍相對(duì)匱乏，影響了對(duì)這一類植物的保護(hù)。
????中國(guó)科學(xué)院華南植物園植物科學(xué)研究中心劉露等科研人員利用重測(cè)序（Resequencing）技術(shù)對(duì)來(lái)自秘魯?shù)?個(gè)群體，共計(jì)200個(gè)安第斯皇后鳳梨?zhèn)€體進(jìn)行了研究。研究利用全基因組數(shù)據(jù)分析群體的遺傳多樣性，利用溯祖法推斷群體動(dòng)態(tài)歷史，并將結(jié)果與長(zhǎng)命多次繁殖植物Puya macrura Mez進(jìn)行了比較。
????研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，安第斯皇后鳳梨的9個(gè)群體間高度分化（圖2），群體內(nèi)具有較低的遺傳多樣性和較高的遺傳負(fù)荷。盡管各個(gè)群體內(nèi)部缺乏遺傳變異，但平衡選擇在維持部分位點(diǎn)的遺傳多樣性方面發(fā)揮了重要作用。此外，安第斯皇后鳳梨和其近緣種P. macrura均在更新世受到強(qiáng)瓶頸作用的影響，隨后，P. macrura的群體規(guī)模逐漸恢復(fù)，而安第斯皇后鳳梨的群體規(guī)模卻持續(xù)收縮（圖3）。研究表明，長(zhǎng)命單次繁殖的生活史性狀可能影響植物的群體大小和基因組變異，使安第斯皇后鳳梨面臨較高的滅絕風(fēng)險(xiǎn)，這一發(fā)現(xiàn)強(qiáng)調(diào)了在未來(lái)物種保護(hù)和管理中需充分考慮生活史的影響。
????該研究成果已近期發(fā)表在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊New Phytologist（《新植物學(xué)家》）上。華南植物園博士后劉露為論文的第一作者，葛學(xué)軍研究員和烏普薩拉大學(xué)的Martin Lascoux教授為共同通訊作者。該研究得到中國(guó)科學(xué)院“一帶一路”計(jì)劃、廣東省應(yīng)用植物學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室及國(guó)家留學(xué)基金委的資助。文章鏈接：https://nph.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/nph.20036
圖1. 安第斯皇后鳳梨
圖2. 安第斯皇后鳳梨9個(gè)群體的遺傳結(jié)構(gòu)
圖3. 基于FASTSIMCOAL2和PSMC推斷安第斯皇后鳳梨和Puya macrura的群體動(dòng)態(tài)歷史。
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