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在日本,引入的菊科植物(Taraxacum officinale)與本地蒲公英之間的無融合生殖雜交體的入侵過程:雜交作用與染色體倍性水平的階段性作用
《Biological Invasions》:Invasion processes of apomictic hybrids between introduced (Taraxacum officinale) and native dandelions in Japan: stage-specific roles of hybridization and ploidy levels
【字體: 大 中 小 】 時間:2026年03月02日 來源:Biological Invasions 2.6
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研究探討三倍體與四倍體蒲公英雜交體基因組大小及倍性對入侵階段的影響,通過分析816個個體及克隆測序,發現80%的“純蒲公英”實為雜交體,四倍體自然化頻率較低但擴散范圍更廣,揭示雜交通過適應性引入促進自然化,多倍體化增強擴散的機制。
外來植物的入侵過程包括三個階段:引入、歸化以及擴散。基因組大小、倍性和雜交現象都可能影響這一過程。本研究探討了引入的三倍體普通蒲公英(Taraxacum officinale)與日本本土的二倍體蒲公英(T. japonicum 和 T. platycarpum)之間的雜交后代在基因組大小和倍性方面,如何影響其歸化和擴散。通過葉綠體DNA分析和流式細胞術,我們對93個地點的816個個體進行了研究,以區分三倍體和四倍體雜交后代與純種的T. officinale。隨后,我們利用全基因組SNP測序技術來鑒定這些克隆體。歸化頻率通過克隆體的多樣性來評估,而擴散程度則通過每個克隆體的地理分布范圍來衡量。研究結果表明,80%的形態學上被鑒定為T. officinale的個體實際上是雜交后代:其中45.6%為三倍體,33.1%為四倍體,僅有21.3%為純種T. officinale。歸化頻率的順序為:四倍體雜交后代 < < T. officinale < < 三倍體雜交后代。這一結果與僅基于基因組大小和倍性的預測相矛盾,因為預測認為由于三倍體雜交后代的基因組較大但倍數沒有相應增加,其歸化頻率應該最低。然而,擴散程度則表現為:三倍體雜交后代 < < T. officinale < < 四倍體雜交后代。雖然三倍體雜交后代成功實現了歸化,但它們的分布范圍仍局限于親本種群附近,這表明雜交通過局部適應促進了其生存,但適應性限制了其更廣泛的地理擴散。一個優勢四倍體克隆體在多個地區廣泛分布,說明較高的倍性水平增強了其擴散能力。我們認為,雜交在不同入侵階段通過不同機制促進入侵:適應性滲入可能通過引入局部適應性特征來促進歸化,而多倍體化可能增強了入侵范圍。本研究為雜交在生物入侵中的復雜作用提供了重要見解。
外來植物的入侵過程包括三個階段:引入、歸化和擴散;蚪M大小、倍性和雜交現象都可能影響這一過程。本研究探討了引入的三倍體普通蒲公英(Taraxacum officinale)與日本本土的二倍體蒲公英(T. japonicum 和 T. platycarpum)之間的雜交后代在基因組大小和倍性方面,如何影響其歸化和擴散。通過葉綠體DNA分析和流式細胞術,我們對93個地點的816個個體進行了研究,以區分三倍體和四倍體雜交后代與純種的T. officinale。隨后,我們利用全基因組SNP測序技術來鑒定這些克隆體。歸化頻率通過克隆體的多樣性來評估,而擴散程度則通過每個克隆體的地理分布范圍來衡量。研究結果表明,80%的形態學上被鑒定為T. officinale的個體實際上是雜交后代:其中45.6%為三倍體,33.1%為四倍體,僅有21.3%為純種T. officinale。歸化頻率的順序為:四倍體雜交后代 < < T. officinale < < 三倍體雜交后代。這一結果與僅基于基因組大小和倍性的預測相矛盾,因為預測認為由于三倍體雜交后代的基因組較大但倍數沒有相應增加,其歸化頻率應該最低。然而,擴散程度則表現為:三倍體雜交后代 < < T. officinale < < 四倍體雜交后代。雖然三倍體雜交后代成功實現了歸化,但它們的分布范圍仍局限于親本種群附近,這表明雜交通過局部適應促進了其生存,但適應性限制了其更廣泛的地理擴散。一個優勢四倍體克隆體在多個地區廣泛分布,說明較高的倍性水平增強了其擴散能力。我們認為,雜交在不同入侵階段通過不同機制促進入侵:適應性滲入可能通過引入局部適應性特征來促進歸化,而多倍體化可能增強了入侵范圍。本研究為雜交在生物入侵中的復雜作用提供了重要見解。