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与异源多倍体物种形成相比,植物中同倍体杂交物种形成的情况较少。尽管在许多植物属中已经检测到瞬时同倍体杂交事件,但来自基因组数据的可靠证据却很稀少。
种间杂交引起的网状进化极大地促进了猕猴桃的物种形成。浙江猕猴桃为1982年公布的物种,分布于中国江西、浙江和福建省,种群规模较小。
此前的研究基于有限的分子标记和少量的采样类群推测浙江猕猴桃起源于毛花猕猴桃和红猕猴桃或猕猴桃的杂交。从形态特征和已报道的分子证据仍无法确定浙江猕猴桃的杂交起源及其与其他猕猴桃物种的系统发育关系。
中国科学院武汉植物园的研究人员与庐山植物园和浙江省森林资源监测中心的合作者一起,构建了浙江黄芪和赫姆斯利那黄芪的染色体级参考基因组组装,揭示了瞬时同倍体杂交浙江黄芪。
结果发表在《植物杂志》上,标题为“基因组分析揭示了两个深度分化的猕猴桃物种之间的死端杂交,而不是同倍体杂交物种形成”。
浙江猕猴桃的染色体被可靠地分配给两组单倍体。结合已发表的毛花毛菊基因组,研究人员发现这两个单倍体分别起源于毛毛花毛菊和hemsleyana。通过对浙江猕猴桃、毛花猕猴桃和毛花猕猴桃个体的重测序数据,他们发现浙江猕猴桃主要是毛花猕猴桃和毛花猕猴桃的F1代杂种,且毛花猕猴桃和毛花猕猴桃是恒定父本。和父母分别。
因此,虽然基因流动在大约98万年前就开始了,但浙江黄芪并不是一个稳定的独立杂交种,这表明黑黄芪和毛花黄芪之间存在着强大的繁殖障碍。
含有花粉萌发和花粉管生长相关基因的五个倒位可能会影响A.hemsleyana和A.eriantha之间的杂交种的育性。尽管其具有独特的形态特征和长期的轮回杂交起源,但浙江猕猴桃并没有启动物种形成。
这项研究提供了两个深度分化的猕猴桃物种之间的死端杂交而不是同倍体杂交物种形成的第一个证据,揭示了猕猴桃物种形成,并为猕猴桃未来的进化和功能基因组学研究提供了宝贵的基因组资源。
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