生境破碎化的遺傳效應是近20年來種群遺傳學的研究熱點之一。破碎化生境中,小而隔離的種群特別容易受到基因流限制、瓶頸效應、近交衰退和遺傳漂變的影響,會導致種群內遺傳多樣性的喪失和種群間遺傳分化的增強,進而降低物種對環境變化的適應能力。生境破碎化之前種群的隔離程度對其在生境破碎化條件下是否產生負遺傳效應具有決定性作用。生境破碎化之前歷史稀有種的隔離程度通常要大于常見種,因此,可以假設,歷史稀有種對生境破碎化并不敏感。
森林采伐是造成植物生境丟失和生境破碎化的重要原因之一。在上世紀70年代到80年代初,神農架作為華中最大的木材供應基地,大規模的采伐和筑路導致了嚴重的生境破碎化。這為我們開展珍稀孑遺木本植物的生境破碎化遺傳效應提供了良好的場所。武漢植物園植被生態學科組以領春木(Eupteleapleiospermum)為研究對象,運用樹木年輪學方法確定5個種群在生境破碎化之前和之后產生的同生群,通過種群遺傳學方法比較種群內的遺傳多樣性和種群間的遺傳分化。結果表明,生境破碎化并沒有導致該歷史稀有種發生明顯的遺傳多樣性喪失和遺傳分化增強;但是,破碎化之后產生的同生群出現較高的近交系數和明顯的稀有等位基因喪失,這是負遺傳效應發生的早期信號。該研究為歷史稀有種對生境破碎化具有較強的耐受能力提供了證據。
本項研究得到國家自然科學基金資助。相關研究成果以Limited genetic impacts of habitat fragmentation in an “old rare” relict tree, Eupteleapleiospermum (Eupteleaceae)為題,在林學期刊Plant Ecology (2012, 213: 909-917)上發表。
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