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      基因組大小影響植物是否具有侵入性
      
			
      
				2019-05-06 09:48:12
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      研究入侵植物蘆葦?shù)牧_德島大學(xué)科學(xué)家是國(guó)際研究小組的成員，該小組發(fā)現(xiàn)確定植物是否會(huì)侵入植物的最重要因素是其基因組的大小。
      

      基因組大小影響植物是否具有侵入性
      

      自然資源科學(xué)URI教授Laura Meyerson說：“我們的研究結(jié)果非常明確。小基因組是決定侵襲性的最重要因素，至少對(duì)于蘆葦而言，但也可能對(duì)許多其他物種也是如此。”這項(xiàng)研究的結(jié)果發(fā)表在本周的“生態(tài)學(xué)”雜志上。
      

      與她的同事PetrPyšek和捷克科學(xué)院植物研究所的Jan Suda先生及其團(tuán)隊(duì)一起，他們篩選了來自世界各地的900個(gè)蘆葦種群，并選擇了100個(gè)進(jìn)行評(píng)估。研究人員在捷克共和國(guó)的一個(gè)公共花園中種植這些植物，在那里他們將它們暴露在相同的環(huán)境條件下，并定期測(cè)量各種特性，從營(yíng)養(yǎng)成分和葉片韌性到植物化學(xué)和對(duì)食草動(dòng)物的易感性。
      

      雖然所研究的所有植物都屬于同一物種，即蘆葦，它們的基因組大小因人口而異。
      

      該論文的資深作者M(jìn)eyerson表示，他們的研究結(jié)果表明，具有大基因組的植物只能在有限的地方生長(zhǎng)。例如，具有大基因組的墨西哥灣譜系已經(jīng)無法移出海灣地區(qū)，而具有小基因組的歐洲本土的蘆葦(Phragmites)在整個(gè)北美地區(qū)具有高度侵入性。
      

      “更小的基因組更靈活，”她說。“他們可以在變化的環(huán)境中和幾乎所有的緯度生長(zhǎng)。”
      

      研究小組的研究結(jié)果提出了為什么具有小基因組的植物更有可能成為侵入性的問題。她認(rèn)為他們有答案。
      

      “主要的理論原因與最小的發(fā)電時(shí)間有關(guān)，”她解釋道。“我們的想法是，較小的基因組可以比更大的基因組更快地復(fù)制。因??此，如果植物處于壓力環(huán)境中，它可以比具有更大基因組的情況更快地復(fù)制。它需要更少的資源并且可以使用它在運(yùn)氣耗盡之前，資源很快就會(huì)重現(xiàn)。
      

      “另一方面，較小的基因組也意味著它可能失去可能有益的基因，”該論文的第一作者Pyšek補(bǔ)充道。“所以可能需要權(quán)衡利弊。”
      

      科學(xué)家使用流式細(xì)胞儀(一種簡(jiǎn)單且廉價(jià)的技術(shù))來測(cè)量植物基因組的大小，并且該過程的速度和簡(jiǎn)單性為研究結(jié)果提供了許多應(yīng)用。例如，邊境安全官員可以在將植物帶入邊境或進(jìn)口到該國(guó)之前快速篩查植物的基因組大小。
      

      “它為我們提供了一種廉價(jià)的工具來衡量它們的侵入潛力，”Meyerson說。
      

      她還認(rèn)為，它可以用于優(yōu)先管理現(xiàn)有的具有相同基因組大小特征的普通蘆葦和其他植物的入侵種群。
      

      “土地管理人員可以篩查入侵群體的基因組大小，以便他們可以更有效地分配資源來管理最具入侵性的物種，”她說。“通過確定一個(gè)群體是否具有特別小的基因組大小，他們將知道特定的植物可能更具侵略性并且應(yīng)該成為移除的目標(biāo)。”
      

      Meyerson的下一項(xiàng)研究，與捷克共和國(guó)研究人員的密切合作，將在這些結(jié)果的基礎(chǔ)上進(jìn)行。她正在進(jìn)行URI實(shí)驗(yàn)，以確定鹽度和溫度等環(huán)境變量如何與不同基因組大小的植物相互作用以及植物化學(xué)如何受基因組大小的影響。這些研究的初步結(jié)果預(yù)計(jì)明年。
      
			

			
        
      
			
      
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