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葉綠體基因組樹優(yōu)化森林大樣地群落構建獲揭示
作者：朱漢斌 葛學軍 來源：中國科學報
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群落構建是生態(tài)學家廣泛關注的核心問題之一。1月2日，記者從中國科學院華南植物園獲悉，該園分子生態(tài)學團隊及其合作者，基于中國森林監(jiān)測網絡（CForBio）平臺，揭示了葉綠體基因組樹優(yōu)化我國森林大樣地群落構建認知。相關研究發(fā)表于《分子生態(tài)資源》。
據悉，系統(tǒng)發(fā)育群落生態(tài)學將系統(tǒng)發(fā)育分析方法整合到群落生態(tài)學的分析中，為探究群落生物多樣性的演化與維持機制提供了新視角。建立準確可靠的群落系統(tǒng)樹是進行群落系統(tǒng)發(fā)育分析的前提和基礎，分辨率較低的群落系統(tǒng)樹可能導致對系統(tǒng)發(fā)育多樣性指數(shù)的估計產生偏差，進而影響對特定群落的生態(tài)過程的推斷。
目前群落系統(tǒng)樹的構建主要是利用Phylomatic、V.PhyloMaker等軟件生成名錄合成樹，或是基于一代DNA條形碼片段構建分子系統(tǒng)樹。合成樹方法無需采樣、測序等步驟，成本較低，但結果中往往會出現(xiàn)較多的多歧分枝；一代DNA條形碼樹的物種分辨率相對更高，但對數(shù)量較多同屬種的分辨能力仍然有限。
研究人員對亞熱帶常綠闊葉林地區(qū)6個大型動態(tài)監(jiān)測樣地內的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種蛋白編碼基因構建了群落系統(tǒng)樹，比較了不同建樹方法對系統(tǒng)發(fā)育多樣性指數(shù)和功能性狀系統(tǒng)發(fā)育信號計算結果的影響。
研究結果表明，利用葉綠體基因組作為二代DNA條形碼構建群落系統(tǒng)樹，其建樹效果要明顯優(yōu)于一代DNA條形碼片段；以葉綠體基因組樹作為參照，相比名錄樹，基于一代DNA條形碼樹得到的系統(tǒng)發(fā)育多樣性指數(shù)和功能性狀系統(tǒng)發(fā)育信號的計算結果要更為準確。
研究人員建議，在同屬種比例較高的群落中，應盡可能使用分辨率較高的葉綠體基因組樹，以得到更為準確的指數(shù)計算和生態(tài)推斷結果。
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。
該研究得到了中國科學院B類先導專項和國家自然科學基金的資助，各樣地監(jiān)測平臺的工作人員在標本采集和物種鑒定過程中提供了支持和幫助。
相關論文信息：https://doi.org/10.1111/1755-0998.13462