【中國(guó)科學(xué)報(bào)】葉綠體基因組樹(shù)優(yōu)化森林大樣地群落構(gòu)建獲揭示
群落構(gòu)建是生態(tài)學(xué)家廣泛關(guān)注的核心問(wèn)題之一。1月2日，記者從中國(guó)科學(xué)院華南植物園獲悉，該園分子生態(tài)學(xué)團(tuán)隊(duì)及其合作者，基于中國(guó)森林監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)（CForBio）平臺(tái)，揭示了葉綠體基因組樹(shù)優(yōu)化我國(guó)森林大樣地群落構(gòu)建認(rèn)知。相關(guān)研究發(fā)表于《分子生態(tài)資源》。
據(jù)悉，系統(tǒng)發(fā)育群落生態(tài)學(xué)將系統(tǒng)發(fā)育分析方法整合到群落生態(tài)學(xué)的分析中，為探究群落生物多樣性的演化與維持機(jī)制提供了新視角。建立準(zhǔn)確可靠的群落系統(tǒng)樹(shù)是進(jìn)行群落系統(tǒng)發(fā)育分析的前提和基礎(chǔ)，分辨率較低的群落系統(tǒng)樹(shù)可能導(dǎo)致對(duì)系統(tǒng)發(fā)育多樣性指數(shù)的估計(jì)產(chǎn)生偏差，進(jìn)而影響對(duì)特定群落的生態(tài)過(guò)程的推斷。
目前群落系統(tǒng)樹(shù)的構(gòu)建主要是利用Phylomatic、V.PhyloMaker等軟件生成名錄合成樹(shù)，或是基于一代DNA條形碼片段構(gòu)建分子系統(tǒng)樹(shù)。合成樹(shù)方法無(wú)需采樣、測(cè)序等步驟，成本較低，但結(jié)果中往往會(huì)出現(xiàn)較多的多歧分枝；一代DNA條形碼樹(shù)的物種分辨率相對(duì)更高，但對(duì)數(shù)量較多同屬種的分辨能力仍然有限。
研究人員對(duì)亞熱帶常綠闊葉林地區(qū)6個(gè)大型動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)樣地內(nèi)的580種木本植物，分別利用V.PhyloMaker軟件、一代DNA條形碼片段（matK + rbcL + trnH-psbA）以及葉綠體基因組79種蛋白編碼基因構(gòu)建了群落系統(tǒng)樹(shù)，比較了不同建樹(shù)方法對(duì)系統(tǒng)發(fā)育多樣性指數(shù)和功能性狀系統(tǒng)發(fā)育信號(hào)計(jì)算結(jié)果的影響。
研究結(jié)果表明，利用葉綠體基因組作為二代DNA條形碼構(gòu)建群落系統(tǒng)樹(shù)，其建樹(shù)效果要明顯優(yōu)于一代DNA條形碼片段；以葉綠體基因組樹(shù)作為參照，相比名錄樹(shù)，基于一代DNA條形碼樹(shù)得到的系統(tǒng)發(fā)育多樣性指數(shù)和功能性狀系統(tǒng)發(fā)育信號(hào)的計(jì)算結(jié)果要更為準(zhǔn)確。
研究人員建議，在同屬種比例較高的群落中，應(yīng)盡可能使用分辨率較高的葉綠體基因組樹(shù)，以得到更為準(zhǔn)確的指數(shù)計(jì)算和生態(tài)推斷結(jié)果。
研究人員表示，葉綠體基因組作為二代DNA條形碼，能有效提升物種分辨率，在一些特定類群的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系重建中取得了良好的效果，然而將其用于群落水平研究的效果尚未得到檢測(cè)。
該研究得到了中國(guó)科學(xué)院B類先導(dǎo)專項(xiàng)和國(guó)家自然科學(xué)基金的資助，各樣地監(jiān)測(cè)平臺(tái)的工作人員在標(biāo)本采集和物種鑒定過(guò)程中提供了支持和幫助。
相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1111/1755-0998.13462
