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中科院植物所等单位合作揭示全球银杏几乎都源
发布者:admin 发布日期:2019-11-03

  银杏是著名的活化石森林树种,其祖先起源于2.45亿年前。尽管经历了地质历史时期的多次全球气候震荡以及人类历史时期的人类活动干扰,但银杏仍然存活至今,并在全球广泛栽培。现生银杏是古老的银杏家族唯一幸存的成员,它忠实保留着亿万年前祖先的模样,它们扇形带凹缺的叶片有时深裂为二,在化石里如此,现实中也是如此。

  中国科学院植物研究所葛颂团队和浙江大学傅承新、赵云鹏团队,华大基因研究院三方合作,一共从全球搜集到545个代表性银杏样本,这些银杏树龄近100岁、树木胸径都在50厘米以上,样品几乎覆盖了全球银杏所有已知的自然分布范围和著名大树。银杏基因组大小超过10Gb,是人类的3.4倍,545棵银杏共产生了44Tb的海量数据。通过对这些数据的分析,揭示了活化石银杏种群进化历史、避难所以及进化潜力。

  种群遗传结构和动态历史模拟分析发现,银杏在中国存在3个避难所:东部(浙江天目山为代表)、西南(贵州务川、重庆金佛山为代表)以及南部(广东南雄、广西兴安为代表),大巴山脉和湖北大洪山区分布的银杏是南部和西南部种群在冰期形成的混合种群,更新世晚期(51万至14万年前)的多次冰期既导致了不同避难所种群之间的分化,也促进了不同避难所特有遗传成分的混合,从而在物种水平维持了这一活化石植物较高的遗传变异。在全球经历极端气候时,物种的踪迹会逐渐收缩到这些避难所,等气候转好,它们又会重新向外面的天地生发。

  该研究进一步表明,遍布全球的银杏几乎均源自以浙江天目山种群为代表的中国东部种群,银杏迁移到日本和韩国要早于其迁移到欧美,且发现欧洲的银杏源自中国而非一直认为的源自日本,证实了人类在银杏从避难所向中国其他地区以及向全球迁移过程中的重要作用,从而揭示了现存银杏全球分布格局的基本成因。

  该研究获得的多项证据结合现存银杏全球分布格局表明,银杏并非处于灭绝旋涡或进化末端,而是具有足够适应潜力的活化石物种。同时,该研究证实的银杏野生种群大多不在自然保护地内,受人类活动干扰严重,而且种群较小,十年野外监测几乎未见幼树和幼苗的天然更新。因此,银杏野生种群及其核心种质资源亟须重点和精准保护。

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