浙江大学陈欣 - 唐建军实验室在 PNAS 发文 揭示 "田鱼" 遗传多样性

2018-03-13 序说
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2018 年 1 月 2 日浙江大学生科院生态所陈欣 - 唐建军实验室在《美国科学院院报》(PNAS)上在线 发表 题为“Preservation of the genetic diversity of a local common carp in the agricultural heritage rice–fish system”的研究论文。该论文揭示了全球重要农业系统 - 青田稻鱼共生系统维持地方种群 "田鱼" 遗传多样性的机理。

现代集约化快速发展,适于当地资源环境条件的传统农业系统逐渐被取代,许多地方性 (indigenous) 的遗传资源随之丢失。在现代集约农业发展的同时,如何保护存留在农业系统的遗传资源受到国际关注。分布于浙南地区的“青田稻鱼共生系统”历史悠久,被联合国粮农组织、发展计划署及全球环境基金共同列入 "Globally Important Agricultural Heritage Systems, GIAHS"。

该实验室 2005 年起开始研究“青田稻鱼共生系统”的生态学功能,曾在 PNAS 等国际期刊发表了一系列论文;2010 起开始,综合运用分子生物学和景观遗传学的方法、稳定性同位素 (15N 和 13C) 等技术手段研究地方种群 "田鱼" 的遗传多样性维持。微卫星分析发现,研究区域内有明显地理隔离的 "田鱼", 种群间无明显遗传分化;景观遗传学的方法进一步分析发现,农户间频繁的种质交换驱动了基因流,使 "田鱼" 在区域尺度上形成集合种群(meta-population)和较大的基因库(gene pool)。田间行为观察发现,表型不同的“田鱼”取食行为明显差异,稳定性同位素 (15N 和 13C) 的分析表明,表型不同的“田鱼”对田间资源的利用也明显不同;田间实验进一步表明,表型不同的“田鱼”这些差异有利于种群适合度的提高,进而有利遗传多样性的维持。

该研究先后得到国家重点研发计划项目(2016YFD0300900)、国家自然科学基金重点国际合作研究项目(31661143001)、两个面上项目(31500349 和 31770481)的资助。

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    遗传多样性

    遗传多样性又称为基因多样性(英语:genetic diversity)。同种个体间因为其生活环境的不同,经历长时间的天择、突变所产生的结果。如果遗传多样性越高,则族群中可提供环境天择的基因愈多;相对的,对于环境适应能力就愈强,有利于族群的生存及演化。例如人类有不同的肤色,这就是同种个体间性状的差异,而性状所表现的差异就是由基因的差异所引起的。

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