BOB15日,春城晚报-开屏新闻记者从中科院昆明植物研究所获悉,野外不足500株的朱红大杜鹃历史上经历了3次严重遗传瓶颈,遗传多样性非常低。
朱红大杜鹃属于杜鹃花属、朱红大杜鹃亚组的唯一物种。1924年由Forrest发表之后就销声匿迹了数十年。在2013年发布的《中国生物多样性红色名录——高等植物卷》BOB、2017年发布的《中国高等植物受威胁物种名录》中,朱红大杜鹃均被评为极度濒危(CR)。朱红大杜鹃花大、色彩艳丽、花期长、观赏价值高、性状优良,是花卉产业育种的重要种质资源。朱红大杜鹃目前野外仅知残存2个居群,不足500株,属于典型的极小种群野生植物,亟需开展其濒危机制和抢救性保护方面的工作。
为抢救性保护该物种,中国科学院昆明植物研究所极小种群野生植物综合保护团队马永鹏研究组联合中国林业科学院资源昆虫研究所马宏课题组、中国环境科学研究院刘勇波研究组和云南省农业科学院花卉研究所王继华研究团队BOB,对朱红大杜鹃以及近缘广布物种马缨杜鹃进行了一系列保护基因组学比较分析。该研究首次获得朱红大杜鹃染色体水平的高质量全基因组,组装质量大大超过了当前杜鹃花属所有完成测序的物种。
为进一步解析朱红大杜鹃的濒危原因BOB,研究人员对朱红大杜鹃进行了重测序,群体历史分析结果表明,历史上经历3次严重遗传瓶颈,与冰期-间冰期作用、“共和运动”等地质历史事件一致。最后一次遗传瓶颈之后,朱红大杜鹃的有效种群大小逐渐恢复;但种群调查大小仅数百株,推测可能与人类活动有关。同时,科研人员对同属广布种马缨杜鹃进行了重测序,并与朱红大杜鹃进行了比较分析,发现朱红大杜鹃近交严重,遗传多样性非常低。
研究人员认为,人类活动导致的生境丧失、遗传多样性极低、地质历史事件导致的遗传瓶颈BOBBOB、近交和与热适应相关基因的有害突变,是朱红大杜鹃“极小种群”形成和维持的主要原因。
该研究得到生态环境部生物多样性调查与评估、第二次青藏高原综合科学考察研究——青藏高原旗舰、极度濒危和球根宿根类植物的调查评估与综合保护(杜鹃专题)、国家自然科学基金、云南省中青年学术与技术带头人等项目的资助。