中国特有极小种群物种Hedyotis taishanensis的群体基因组学解析揭示其遗传多样性与进化历史

时间:2025年10月13日
来源:Journal of Asia-Pacific Biodiversity

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为解决中国特有极小种群物种Hedyotis taishanensis的灭绝风险问题,研究人员开展群体基因组学研究,通过ddRADseq和叶绿体基因组分析,揭示其低遗传多样性、近交现象及持续下降的有效种群大小,为制定科学保护策略提供关键依据。

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在中国广东省古兜山自然保护区深处,生长着一种名为Hedyotis taishanensis(泰上耳草)的直立多年生草本植物。作为茜草科(Rubiaceae)的中国特有种,其分布范围极为狭窄,种群规模极小。这种独特的生物学特性使其面临极高的灭绝风险,但此前人们对其遗传背景和进化历史知之甚少。在生物多样性保护日益受到重视的今天,理解这类极小种群物种的遗传多样性水平、种群结构特征和进化历程,对于制定有效的保护策略具有至关重要的意义。正因如此,研究人员开展了这项针对H. taishanensis的群体基因组学研究,相关成果发表在《Journal of Asia-Pacific Biodiversity》上。
研究人员主要采用了双酶切RAD测序(ddRADseq)技术和叶绿体基因组从头组装方法,对来自其自然分布区的四个现存种群进行了分析。
叶绿体基因组特征与变异
研究人员首次完成了H. taishanensis叶绿体基因组的从头组装,发现其呈现典型的四部分结构,长度在153,986 bp (HT2)至154,128 bp (HT1)之间。通过全基因组比对,研究人员在三个蛋白质编码基因(accD、rpoC2、ycf1)和六个基因间隔区发现了显著的序列分化。核苷酸多态性分析揭示了大量超变区域,这些区域可作为群体遗传学研究的重要分子标记。
种群遗传结构与多样性
基于ddRADseq数据的种群遗传结构分析表明,H. taishanensis的四个现存种群源自一个共同祖先,未出现谱系分化。与同属其他物种相比,H. taishanensis表现出更低的遗传多样性水平,并显示出近交迹象。有效种群大小分析显示,该物种自0.07百万年前以来一直持续下降。
研究表明,H. taishanensis作为中国特有的极小种群物种,其遗传多样性水平较低,存在近交现象,且有效种群大小长期处于下降趋势。这些发现揭示了该物种面临的严重生存威胁,为其保护提供了重要的科学依据。研究人员强调,为防止种群进一步衰退和近交衰退,需要立即采取相应的保护措施。这项研究不仅为H. taishanensis的保护提供了关键数据,也为其他极小种群植物的保护研究提供了可借鉴的方法和思路。

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