在破碎的栖息地中生存：Asclepias viridiflora的遗传多样性与授粉模式

《Annals of Botany》：Persistence in a fragmented habitat: Genetic Diversity and Pollination Patterns in Asclepias viridiflora

破碎栖息地中乳草属植物遗传多样性及长距离花粉传播研究。通过分析明尼苏达州西部6400公顷破碎草原的102株成体植物及179株后代的微卫星标记数据，发现该植物种群遗传多样性保持较高水平（平均He=0.69），群体遗传结构薄弱，花粉传播主要在70米内完成但存在9公里远距离传粉事件，表明即便严重破碎化环境中，偶然的长距离花粉运动仍能有效维持种群间的基因流。

　　

摘要

背景与目的

栖息地的丧失和破碎化可能会导致遗传多样性的减少，并通过限制孤立生境斑块之间的基因流动而促进遗传分化。然而，孤立的植物种群通常仍能保持遗传多样性，并表现出有限的群体遗传结构。通过对美国明尼苏达州西部6400公顷破碎草原中Asclepias viridiflora的遗传多样性和授粉模式的评估，我们的目标是：（1）描述这种植物在破碎景观中的空间遗传结构；（2）评估花粉传播是否有助于孤立斑块之间的基因流动。我们的采样范围使得我们能够检测到几公里范围内的授粉事件（如果这些事件确实发生的话）。

方法

我们使用19个微卫星位点对102株性成熟的植物及其179个后代进行了基因分型，其中一些新的微卫星位点是通过基因组工具发现的。马利筋独特的授粉系统有助于确定亲缘关系，因为我们可以对具有共同父本的后代进行基因分型。我们评估了遗传多样性和遗传结构，并利用亲缘分析和高分辨率映射技术来描述空间交配模式。

主要结果

在这种破碎的景观中，Asclepias viridiflora仍保持了较高的遗传多样性（H_E，即平均杂合度为0.69），并且群体遗传结构非常有限，表明遗传退化并未发生。亲缘关系分析显示，大多数（74.4%）授粉事件发生在相对较短的距离内（即70米以内）。然而，令人惊讶的是，也发生了长距离授粉（最远达9公里），并且有证据表明花粉从研究区域外部传递到了这里。

结论

在我们的研究区域内，我们几乎没有发现Asclepias viridiflora群体结构或遗传变异减少的现象。偶尔发生的長距离授粉事件可能足以在严重的栖息地破碎化情况下维持种群的繁殖连通性。我们的研究结果表明，即使是在空间上孤立的植物群落，也可能在繁殖上并未完全隔离，并可能有助于维持这些破碎植物种群的存续。