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辰山植物园在 “2020年后全球生物多样性框架”核心目标上取得新进展

媒体:澎湃新闻  作者:内详
专业号:当归 2023/3/30 8:16:59

生物多样性包括生态系统多样性、物种多样性和遗传多样性3个层次。保护生物多样性事关人类福祉和地球健康,也是《联合国生物多样性公约》的三个重要目标之一。宏观的生态系统多样性和物种多样性保护已经取得了长足的进展;然而,借助分子手段的遗传多样性进展缓慢,在《联合国生物多样性公约》第15次缔约方会议(COP15)上,保护野生动植物物种和驯化物种的遗传多样性被列为“2020年后全球生物多样性框架”的核心目标之一。

图1 赤皮青冈的野外分布及其野外生存状况

赤皮青冈(Quercus gilva)是分布在东亚亚热带地区的珍贵树种之一,其木材呈红棕色,果实富含淀粉可食用。目前,赤皮青冈是中国湖南、江西和浙江等地的重要生态修复树种。世界自然保护联盟(IUCN)在缺乏全面调查的基础上将赤皮青冈评估为无危(Least Concerned, LC)物种;同时,赤皮青冈在我国生态修复中应用十几年来依然缺乏遗传多样性的评估。为此,上海辰山植物园联合韩国国立全南大学、上海师范大学、浙江农林大学、北京林业大学和瑞士弗里堡大学,通过全面的野外调查和全基因组水平的遗传多样性研究,揭开了赤皮青冈种群现状的神秘面纱,并对其应用于生态修复时的种源选择提出了精确的指导建议。

调查研究表明赤皮青冈种群以小种群为主且呈片段化分布,超过80%种群的个体数均小于30株。目前赤皮青冈主要集中在风水林、寺庙和日本的神社周边。由于其木材的优质性状,在过去遭到过严重的砍伐。全基因组水平的遗传结构、系统发育和遗传多样性研究表明:赤皮青冈没有明显的遗传结构;中国西南的种群更为古老,中国东部、韩国和日本的种群较为年轻;赤皮青冈的遗传多样性非常低,是目前已知在全基因组水平上遗传多样性最低的维管植物。遗传多样性和连锁不平衡分析表明,浙江景宁、福建柘荣和江西婺源的种源不适合在生态修复中应用。通过详细的调查数据和IUCN的濒危等级评估标准我们将赤皮青冈评定为濒危(Endangered, EN)物种,进而,从遗传多样性的角度进一步验证了我们把赤皮青冈评定为濒危物种的合理性。

图2 不同种群赤皮青冈的连锁不平衡分析

最后,基于这一研究,我们建议IUCN在未来的物种濒危等级评估中应该增加“遗传多样性”相关的评估标准。这一举措不但能够提高加强物种濒危等级评估的准确性,还可有效的助推“保护野生动植物物种和驯化物种的遗传多样性” 这一“2020年后全球生物多样性框架”核心目标的完成。

本研究于近日以“Population Survey Combined with Genomic-Wide Genetic Variation Unravels the Endangered Status of Quercus gilva”为题发表在国际生物多样性期刊《Diversity》上。上海辰山植物园植物系统与进化研究组的宋以刚副研究员、王天瑞助理研究员和Gregor Kozlowski教授主导完成了该工作。在野外调查和论文修改过程中,本研究得到了以下老师和研究生的大量帮助:上海辰山植物园信息技术部葛斌杰老师、李晓晨老师和钟鑫老师;上海辰山植物园植物系统与进化研究组金冬梅副研究员、郑斯斯助理研究员,以及研究生袁泉、逯子佳、李玉、康艺馨和宁馨;浙江农林大学伊力塔教授;上海师范大学曹建国教授和戴锡玲教授;韩国国立全南大学Jung-Hyun Lee教授。

本研究得到了上海市绿化和市容管理局科研专项(G192422)、国家自然科学基金(31901217)和国家林业和草原局科技发展中心生物安全与遗传资源管理专项经费项目(KJZXSA202214)和国家重要野生植物种质资源库辰山中心项目(ZWGX2202)的资助。

原文链接:

https://www.mdpi.com/1424-2818/15/2/230

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