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科研進(jìn)展
昆明植物所孫衛(wèi)邦研究組醉魚草屬植物的自然雜交與漸滲研究取得新進(jìn)展 文章來源:昆明植物園 | 發(fā)布時(shí)間:2015-06-23 | 作者:馬永鵬,廖榮麗 | 瀏覽次數(shù): | 【打印】 【關(guān)閉】 醉魚草屬植物在全世界約有104種,是觀賞價(jià)值極高的一個(gè)屬。我國有23個(gè)種,5個(gè)變種,主要分布于東喜馬拉雅-橫斷山區(qū)域,該區(qū)域被認(rèn)為是醉魚草屬植物的分布和多樣性中心。自然雜交一直被認(rèn)為是東喜馬拉雅-橫斷山區(qū)物種多樣性形成的一個(gè)重要途徑,該屬同樣如此。盡管分類學(xué)家基于形態(tài),推測了自然雜交在醉魚草屬植物在物種形成與分化過程中的重要作用,但沒有對(duì)該屬植物自然雜交做深入研究。同時(shí),醉魚草屬植物的很多種類都生長在干擾極為嚴(yán)重的區(qū)域,那么同域分布的物種,如何維持種間生殖隔離的?一個(gè)相對(duì)有效的策略可能就是形成F1優(yōu)勢雜交區(qū)(F1 dominant hybrid zone, F1DHZ)。這也是本研究的開展一個(gè)理論推測和最有意義的方面。 中國科學(xué)院昆明植物研究所碩士研究生廖榮麗在孫衛(wèi)邦研究員與馬永鵬副研究員指導(dǎo)下,基于本研究組多年對(duì)醉魚草屬植物的資源收集基礎(chǔ)之上,對(duì)分布于昆明西山的皺葉醉魚草(Buddleja crispa)與密蒙花(B. officinalis)的雜交區(qū)、以及分布于易門的皺葉醉魚草和昆明植物園的純密蒙花居群作為對(duì)照,進(jìn)行了包括形態(tài)分析、花粉活力檢測、人工授粉、坐果率、結(jié)實(shí)率、種子活力檢測以及分子生物學(xué)等實(shí)驗(yàn)??紤]到微衛(wèi)星(SSR)等分子標(biāo)記在種間特異性等位基因篩選方面的劣勢,很難準(zhǔn)確鑒定雜交F1代的真實(shí)性,本研究組與中山大學(xué)合作,針對(duì)醉魚草屬,設(shè)計(jì)和篩選了5個(gè)低拷貝核基因。通過對(duì)這些低拷貝核基因和ITS的克隆測序與分析,揭示了這一生境干擾極為嚴(yán)重的雜交區(qū)的雜交后代大部分是F1代(91%)。因而雜交區(qū)的這種結(jié)構(gòu)在維持兩親本的生殖隔離方面起了重要作用。研究人員還檢測到了少量的漸滲,漸滲的方向是從密蒙花至皺葉醉魚草。種間授粉實(shí)驗(yàn)的結(jié)果表明,密蒙花作為母本,更容易產(chǎn)生相對(duì)較高的后代。因而,研究排除了物種本身的雜交親和性差異導(dǎo)致的這種漸滲方向,推測其它合子前或者合子后的生殖障礙塑造了這一雜交過程。 以上研究結(jié)果以“Natural hybridization and asymmetric introgression at the distribution margin of two Buddleja species with a large overlap”在線發(fā)表于植物學(xué)領(lǐng)域主流期刊BMC Plant Biology (http://www.biomedcentral.com/1471-2229/15/146) 圖1 密蒙花、皺葉醉魚草及其雜交后代的生境與形態(tài)特征
圖 2 基于低拷貝核基因和ITS的Newhybrid和Structure群體指派分析結(jié)果
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