加快打造原始創(chuàng)新策源地,加快突破關(guān)鍵核心技術(shù),努力搶占科技制高點(diǎn),為把我國(guó)建設(shè)成為世界科技強(qiáng)國(guó)作出新的更大的貢獻(xiàn)。

——習(xí)近平總書記在致中國(guó)科學(xué)院建院70周年賀信中作出的“兩加快一努力”重要指示要求

面向世界科技前沿、面向經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場(chǎng)、面向國(guó)家重大需求、面向人民生命健康,率先實(shí)現(xiàn)科學(xué)技術(shù)跨越發(fā)展,率先建成國(guó)家創(chuàng)新人才高地,率先建成國(guó)家高水平科技智庫,率先建設(shè)國(guó)際一流科研機(jī)構(gòu)。

——中國(guó)科學(xué)院辦院方針

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【中國(guó)科學(xué)報(bào)】“活化石”銀杏有三個(gè)“避難所”

2019-09-19 中國(guó)科學(xué)報(bào) 丁佳
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語音播報(bào)

  起源于2.45億年前的銀杏是著名的“活化石”樹種。盡管經(jīng)歷了地質(zhì)歷史時(shí)期的多次全球氣候震蕩以及人類歷史時(shí)期的人類活動(dòng)干擾,但銀杏仍然存活至今,并在全球廣泛栽培。

  銀杏通常被認(rèn)為是人類保護(hù)和復(fù)興瀕危物種的正面案例,但是,對(duì)這種古老的物種,人類仍然有很多科學(xué)問題沒有搞清楚——銀杏還有野生種群?jiǎn)??如果有,它們分布在中?guó)的哪些地方?銀杏的進(jìn)化潛力如何?

  日前,《自然—通訊》發(fā)表了中國(guó)科學(xué)院植物研究所研究員葛頌團(tuán)隊(duì)與浙江大學(xué)、華大基因研究院等合作的一項(xiàng)成果,他們對(duì)全球采樣的545個(gè)銀杏基因組進(jìn)行了重測(cè)序,揭示了這種“活化石”的進(jìn)化歷史、“避難所”及進(jìn)化潛力。

  科研人員對(duì)采自全球 51個(gè)種群的545棵銀杏大樹進(jìn)行了全基因組測(cè)序,產(chǎn)出了44Tb的海量數(shù)據(jù),構(gòu)建了迄今最大的非模式物種序列變異數(shù)據(jù)庫,并進(jìn)行了群遺傳結(jié)構(gòu)和動(dòng)態(tài)歷史模擬分析。

  他們發(fā)現(xiàn),銀杏在中國(guó)存在3個(gè)“避難所”——以浙江天目山為代表的東部,以貴州務(wù)川、重慶金佛山為代表的西南部,以及以廣東南雄、廣西興安為代表的南部。而51萬~14萬年前的多次冰期,不但導(dǎo)致了不同“避難所”種群之間的分化,也促進(jìn)了不同“避難所”特有遺傳成分的混合,從而在物種水平維持了銀杏較高的遺傳變異。

  “我們發(fā)現(xiàn),遍布全球的銀杏幾乎都源自以浙江天目山種群為代表的中國(guó)東部種群。同時(shí),銀杏遷移到日本、韓國(guó)要早于歐美,歐洲的銀杏源自中國(guó),而非大家一直認(rèn)為的日本?!备痦炚f,“人類在銀杏從‘避難所’向中國(guó)其他地區(qū)乃至全球遷移過程中發(fā)揮了重要作用?!?/p>

  “活化石”類群起源古老,往往一個(gè)支系僅現(xiàn)存一個(gè)物種,形態(tài)性狀保守、分布范圍狹窄,具有重要的保護(hù)價(jià)值。達(dá)爾文認(rèn)為,“活化石”是研究物種滅絕、競(jìng)爭(zhēng)、適應(yīng)性等進(jìn)化生物學(xué)核心問題的絕佳體系。

  然而,對(duì)于銀杏是否應(yīng)該得到重點(diǎn)保護(hù),學(xué)界一直存在著很大的爭(zhēng)議。這項(xiàng)研究所獲得的多項(xiàng)證據(jù)也表明,銀杏并沒有處于滅絕旋渦或進(jìn)化末端,反而是具有足夠適應(yīng)潛力的活化石物種。

  這是不是意味著銀杏不需要得到“特殊待遇”了?答案是非也。

  科研人員發(fā)現(xiàn),銀杏的野生種群大多不在自然保護(hù)地內(nèi),受人類活動(dòng)干擾嚴(yán)重,而且種群較小,十年的野外監(jiān)測(cè)結(jié)果幾乎沒有見到幼樹和幼苗的天然更新。“這說明,銀杏野生種群及其核心種質(zhì)資源亟須重點(diǎn)和精準(zhǔn)保護(hù)?!备痦炚f。

  更重要的是,這項(xiàng)研究不僅為銀杏后續(xù)研究建立了進(jìn)化框架,為種質(zhì)資源開發(fā)提供了寶貴的遺傳資源,而且為其他“活化石”物種的研究和保護(hù)提供了可借鑒的范例,有助于人類揭開物種適應(yīng)和滅絕的秘密。

 ?。ㄔd于《中國(guó)科學(xué)報(bào)》 2019-09-19 第4版 綜合)

打印 責(zé)任編輯:侯茜

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