亚洲国产香蕉视频在线播放,亚洲熟妇真实自拍另类,中文字幕观看一区二区,国产成人啪精品视频免费网,国产91一区二区在线播放,激情爱爱免费视频麻豆,日韩精品在线观看久,妻子的情人免费在线观看中文字幕,精品一区精品二区精品三区

第三紀(jì)孑遺植物代表生命之樹上獨(dú)特支系，多為單型或寡型屬，其滅絕將深刻影響種子植物譜系多樣性格局。孑遺植物野生種群小，呈片段化分布，種群自然更新能力弱;在人類活動(dòng)導(dǎo)致生境片段化日益加劇背景下，理解其適應(yīng)性與進(jìn)化潛力對(duì)其保護(hù)具有重要意義。突變負(fù)荷的進(jìn)化是影響物種生存的關(guān)鍵遺傳因素，然而，種群動(dòng)態(tài)歷史、自然選擇如何影響孑遺植物的基因組變異、遺傳負(fù)荷，從而決定其適應(yīng)性和進(jìn)化潛力仍知之甚少。

金錢槭屬(Dipteronia Oliv.)是無患子科(Sapindaceae)落葉喬木，為東亞特有的第三紀(jì)孑遺木本屬，古近紀(jì)曾廣泛分布于東亞和北美，而僅在東亞現(xiàn)存兩個(gè)物種，即金錢槭(D. sinensis Oliv.)和云南金錢槭(D. dyeriana Henry)，前者較為廣泛地分布于中國(guó)西南地區(qū)，而云南金錢槭局限分布于云南東南部，被《中國(guó)植物紅皮書》及國(guó)際自然保護(hù)聯(lián)盟(International Union for Conservation of Nature，IUCN)紅色名錄列為瀕危物種。近日武漢植物園東亞植物演化、保護(hù)與利用學(xué)科組邱英雄研究員團(tuán)隊(duì)以“Genome sequences and population genomics provide insights into the demographic history, inbreeding and mutation load of two ‘living fossil’ tree species of Dipteronia”為題在The Plant Journal在線發(fā)表了金錢槭屬的保護(hù)基因組學(xué)研究論文。該論文組裝了兩個(gè)物種的高質(zhì)量基因組，并開展了比較基因組學(xué)分析，結(jié)合群體重測(cè)序數(shù)據(jù)，揭示了兩物種的遺傳結(jié)構(gòu)和保護(hù)單元;比較了不同物種及種內(nèi)各譜系的遺傳變異、種群動(dòng)態(tài)歷史、近交、選擇效率、有效種群大小、有害突變積累式樣，揭示了它們之間的相關(guān)性，闡明了現(xiàn)存物種的適應(yīng)潛力以及云南金錢槭瀕危的遺傳機(jī)制，提出了保護(hù)對(duì)策。本研究強(qiáng)調(diào)了不同種群動(dòng)態(tài)歷史對(duì)第三紀(jì)孑遺植物有害突變的積累和清除的影響，這些突變可能決定其長(zhǎng)期生存和滅絕風(fēng)險(xiǎn)，研究結(jié)果對(duì)第三紀(jì)孑遺植物以及其他物種的小種群有害變異的遺傳管理具有重要意義。

首先，研究團(tuán)隊(duì)基于Illumina、PacBio long reads和Hi-C測(cè)序技術(shù)相結(jié)合的策略組裝獲取了金錢槭和云南金錢槭的參考基因組。對(duì)金錢槭、云南金錢槭、漾濞槭和元寶槭基因組共線性分析結(jié)果表明，金錢槭屬兩個(gè)物種的基因組經(jīng)歷了大規(guī)模的染色體重排，與槭屬物種一樣，金錢槭屬兩個(gè)物種基因組均只經(jīng)歷了一次古代的γ事件而沒有經(jīng)歷近期的全基因組加倍。對(duì)金錢槭16個(gè)種群54個(gè)個(gè)體和云南金錢槭7個(gè)種群40個(gè)個(gè)體進(jìn)行重測(cè)序，ADMIXTURE分析將金錢槭劃分為以長(zhǎng)江為界的南北兩個(gè)譜系，云南金錢槭分為三個(gè)譜系，位于蒙自縣老寨鄉(xiāng)的LZ、文山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)內(nèi)的WS種群以及位于麻栗坡縣的MLP種群(距離云南金錢槭主要分布地文山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)100多公里，為2017年重新發(fā)現(xiàn))各自形成單獨(dú)基因池，應(yīng)作為獨(dú)立保護(hù)單位開展遷地保護(hù)。

對(duì)金錢槭和云南金錢槭及各譜系的遺傳多樣性及近交系數(shù)進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)金錢槭的遺傳多樣性高于云南金錢槭，而近交程度低于云南金錢槭。ROH分析表明兩個(gè)物種的種群內(nèi)普遍存在近期的近交。金錢槭的北部譜系遺傳多樣性高于南部譜系，近交程度低于北部譜系。云南金錢槭的MLP譜系種群規(guī)模最小，其遺傳多樣性水平卻不低，且近交系數(shù)最小，同時(shí)擁有很高的雜合度和高比例的克隆個(gè)體。

進(jìn)一步結(jié)合系統(tǒng)發(fā)育基因組學(xué)、PSMC和FASTSIMCOAL2進(jìn)行譜系分化歷史和種群動(dòng)態(tài)歷史推斷，結(jié)果顯示：金錢槭自中新世晚期以來發(fā)生種群收縮，并在晚中新世到上新世分化為長(zhǎng)江南北兩個(gè)譜系;云南金錢槭的MLP譜系在更新世早期到中期先分化，隨后WS與LZ譜系在更新世中期進(jìn)一步發(fā)生分化。表明了中新世末期/上新世全球氣候變冷和更新世氣候動(dòng)蕩驅(qū)動(dòng)金錢槭和云南金錢槭的持續(xù)譜系分化。而近期人為因素導(dǎo)致云南金錢槭MLP譜系發(fā)生急劇收縮，因此其仍保留了一定程度的祖先多態(tài)性。

對(duì)兩個(gè)物種及譜系的有害突變積累進(jìn)行比較分析發(fā)現(xiàn)，云南金錢槭積累的有害突變比例顯著高于金錢槭，金錢槭種群規(guī)模較小的南部譜系比北部譜系積累了更多的有害突變，同時(shí)南部譜系對(duì)極端有害突變有一定的清除能力。而云南金錢槭的小種群(即LZ和MLP)由于近期種群急劇縮小、遺傳漂變加劇及無性繁殖比例增加，雖然對(duì)有害突變有一定的清除能力，但相比分布于文山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)內(nèi)的WS種群仍積累了較多有害突變，特別是MLP種群積累了大量嚴(yán)重有害的功能缺失(LoF)突變，且有一部分與響應(yīng)環(huán)境刺激、RNA分解代謝及種子發(fā)育相關(guān)的LoF突變已在麻栗坡譜系固定，對(duì)其適應(yīng)性潛力造成嚴(yán)重負(fù)面影響，建議從WS種群挑選遺傳負(fù)荷低的個(gè)體，對(duì)MLP種群開展遺傳拯救。

浙江大學(xué)已畢業(yè)博士生馮鈺(現(xiàn)為中國(guó)科學(xué)院成都生物研究所特別研究助理)為論文第一作者，中國(guó)科學(xué)院武漢植物園邱英雄研究員和美國(guó)圣路易斯華盛頓大學(xué)Kenneth M. Olsen教授為論文共同通訊作者。該研究樣品采集得到了朱鑫鑫、廖帥、周建軍、馮力等人以及云南省昆明植物所、云南省文山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)管理局、麻栗坡縣林業(yè)局、陜西省牛背梁國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)管理局、河南省南召寶天曼管理局、四川省寶興縣林業(yè)局、甘肅省黨川林場(chǎng)、湖北省神農(nóng)架管理局、湖北省大老嶺保護(hù)區(qū)管理局、湖北省后河保護(hù)區(qū)管理局等相關(guān)單位的幫助和支持。浙江大學(xué)陳軍研究員、四川大學(xué)馬濤教授為該研究結(jié)果解讀提出了寶貴的建議和討論。該研究得到了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃(2022YFF1301703, 2017YFA0605100)、國(guó)家自然科學(xué)基金(31872652, 32161143003)、國(guó)家科技基礎(chǔ)資源調(diào)查專項(xiàng)(2017FY100100)等支持。

論文鏈接

圖1 金錢槭和云南金錢槭基因組比較

圖2 金錢槭和云南金錢槭的群體遺傳結(jié)構(gòu)

圖3 金錢槭和云南金錢槭的譜系分化及種群動(dòng)態(tài)歷史

圖4 金錢槭和云南金錢槭各譜系的有害突變積累及清除比較