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版纳植物园揭示两种入侵生物型飞机草的来源和遗传变异

时间:2018-02-08  来源:科技外事处  浏览次数:   作者:邵晓娜     打印  字体: 关闭

  飞机草(Chromolaena odorata)原产于美洲,现已入侵至非洲、亚洲、西太平洋和大洋洲岛屿湿润的热带和亚热带地区;其快速生长和繁殖对当地农业、牧业和林业等产业造成了极大的破坏,已被列为全球危害最严重的前100种入侵生物之一。 

  在入侵地区分布着两种在形态学上具有明显差异的飞机草。一种分布在西非、中非、亚洲、西太平洋和大洋洲岛屿,被称为亚洲西非生物型(Asian/West Africa Biotype, AWAB);另一种分布在南非地区,被称为南非生物型(Southern African Biotype, SAB)。为探究入侵地这两种生物型飞机草的遗传多样性和来源,版纳植物园群落构建与物种共存课题组邵晓娜博士研究生在李巧明副研究员的指导下,对世界范围内分布的飞机草进行了谱系地理学及居群遗传学研究。 

  在南非罗德斯大学(Rhodes University)动物学与昆虫学系Iain D. Paterson博士及其他野外工作者的帮助下,共获取原产地中、南美洲16个居群92个个体,入侵地亚洲、西太平洋、大洋洲、西非和南非15个居群48个个体。运用1个核基因片段(ITS5p-ITS8p)和2个叶绿体DNA片段(atpB-rbcLpsbA-trnH2)及6个微卫星位点,并结合Genebank中原产地和和入侵地亚洲飞机草的相关序列对这两种生物型飞机草的来源和遗传多样性进行了分析。研究表明,原产地飞机草遗传多样性高,而入侵地AWABSAB飞机草遗传多样性极低,两者的基因型不同。综合单倍型和微卫星DNA的分析结果,确定AWAB飞机草的来源很可能是西印度群岛的特立尼达和多巴哥岛屿,SAB飞机草的来源很可能是古巴和牙买加。根据本研究结果推测,强的入侵性和环境适应性是这两种生物型飞机草在其分布区域成功入侵的主要原因。该研究结果为入侵地区飞机草生物防治天敌的引入提供了科学依据,也为飞机草入侵机制的研究提供了遗传学基础。 

  该研究结果以On the origin and genetic variability of the two invasive biotypes of Chromolaena odorata为题发表于国际期刊Biological Invasions上。该研究得到了国家自然科学基金(31370267)的资助。 

 

  基于6SSR位点的贝叶斯聚类分析结果,蓝色箭头表示在特立尼达和多巴哥岛屿及佛罗里达发现的AWAB飞机草的基因型,红色箭头表示在古巴和牙买加发现的SAB飞机草的基因型。K值表示居群的分组情况。 

 

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