《植物遗传多样性影响多种营养水平和营养相互作用》

  • 来源专题:外来生物入侵
  • 编译者: 刘小燕
  • 发布时间:2022-12-28
  • 种内遗传多样性是生物多样性的重要组成部分。大量证据表明,植物遗传多样性对植物性能有积极影响。然而,目前还不清楚植物遗传多样性是否通过降低植物拮抗剂对不同植物生命形式、生态系统和气候区的营养水平压力来提高植物性能。在这里,我们分析了413项研究中报告的4702种效应大小,这些研究考虑了植物遗传多样性对营养群及其相互作用的影响。我们发现,植物遗传多样性的增加降低了无脊椎动物食草动物、杂草、植物喂养线虫和植物疾病等植物拮抗剂的性能,同时增加了植物和食草动物的天敌的性能。结构方程建模表明,植物遗传多样性部分通过降低植物拮抗剂压力来提高植物性能。这些结果表明,植物遗传多样性通常会影响多种营养水平,以加强管理生态系统中的自然害虫控制和消费者对自然生态系统中植物的控制,以促进可持续的植物生产。
  • 原文来源:https://www.nature.com/articles/s41467-022-35087-7
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  • 《植物遗传多样性:第三极生物多样性的“第三度量”》

    • 来源专题:生物育种
    • 编译者:季雪婧
    • 发布时间:2025-04-24
    • 广义的青藏高原包括青藏高原(狭义)、横断山、喜马拉雅和中亚山地(部分),被称为地球“第三极”,平均海拔达4054米。3月24日,中国科学院昆明植物研究所李德铢研究团队在全球变化与生态学领域国际权威期刊Global Change Biology发表了题为Incorporating genetic diversity to optimize the plant conservation network in the Third Pole(Wambulwa 等,2025)的研究成果,该研究系统整合分析了第三极区域内植物遗传多样性格局,提出了基于遗传多样性的保护地体系优化若干建议。近日,Global Change Biology发表了南非比勒陀利亚大学Kenneth Oberlander博士撰写的特邀评论文章A Third biodiversity metric in the Third Pole,对该文进行了专题评论,并进一步强调了遗传多样性在生物多样性保护中的重要意义。 评论指出,当前大多数保护区规划主要依据物种多样性,有时考虑种上多样性指标,如系统发育多样性、功能或生态系统多样性,这些方法通常假设物种为不可分割的基本单元。然而,同一物种内部的遗传变异不仅广泛存在,而且对维持生态系统的适应性和稳定性具有不可替代的作用。最近的研究表明,长期被忽视的种内“遗传多样性”亟需成为未来保护地规划的关键度量。 评论特别指出,Wambulwa 等(2025)发现第三极区域植物遗传多样性主要受气候和地形因素驱动,而人类活动的影响相对较弱。这表明该区域的遗传格局在很大程度上反映了自然状态下的图景,受到人类活动干扰程度相对较轻。因此,基于环境变量对未来物种分布格局的预测具有较高可靠性。值得一提的是,研究还结合生态位模型对物种在不同时期的潜在分布进行了模拟,并纳入自然扩散能力参数,使预测更接近实际。尽管物种空间位移的幅度不大,但其对遗传多样性的潜在影响不容忽视,未来第三极可能面临7%–15%的遗传多样性丧失风险。评论强调,Wambulwa 等(2025)的研究具有两方面的创新意义:其一,遗传多样性与物种多样性在空间分布上明显不同且无显著相关性,凸显了遗传多样性作为生物多样性独立维度的意义;其二,在保护规划中纳入遗传多样性信息后可能改变保护优先区的空间布局,因为有超过70%的新增优先区位于现有保护地体系之外。评论指出了该研究在采样区域(主要集中在横断山区)与物种覆盖度(仅96种的数据)方面的局限性,认为这主要受限于现有公开发表的遗传多样性数据。尽管如此,评论认为该研究的科学结论仍具有高度的说服力与启发意义。 评论最后强调,该研究的核心创新点在于揭示了遗传多样性纳入保护规划后可能引发的保护格局重大调整。面对日益严峻的全球生物多样性与生态保护的挑战,如何系统地将种内遗传多样性纳入保护体系,已成为全球生物多样性治理亟待应对的关键议题。评论呼吁各国政策制定者应充分认识遗传多样性的独立价值,将其纳入国家和国际生物多样性保护的评估与行动框架。 据悉,Global Change Biology仅约5%的录用论文获得特邀专家评论的机会。该类评论由期刊特邀领域内的权威专家撰写,旨在突出原始研究的创新性与科学贡献,提升其在学术界和公众中的关注度和影响力。
  • 《武汉植物园在全球生态恢复对植物遗传多样性的影响研究中取得新进展》

    • 来源专题:生物安全知识资源中心—领域情报网
    • 编译者:hujm
    • 发布时间:2023-04-17
    • 作为生物多样性的重要组成部分,遗传多样性对植物个体适合度和种群应对环境变化至关重要。然而,人为活动引起的生境破碎化和生境丧失已经导致全球许多野生植物面临遗传多样性丧失。生态恢复作为当前生物多样性保护和恢复的重要措施之一,已经在全球范围内得到广泛实施,并在很大程度上促进了物种多样性、功能多样性和生态系统服务的恢复。那么,生态恢复是否有效提升了野生植物的遗传多样性呢?   中国科学院武汉植物园植被生态学科组建立了全球生态恢复种群、参考种群和退化种群的遗传变异数据库。通过数据整合和meta分析,探究全球范围内生态恢复是否促进被恢复植物种群的遗传多样性:(1)比较了被恢复植物种群与参照或退化种群的遗传多样性;(2)探索了植物特性、恢复策略和恢复时间对植物遗传多样性恢复效果的影响。   被恢复植物种群的遗传多样性显著低于参照种群,但是与退化种群相当。木本而非草本植物、森林而非草地生态系统的被恢复植物种群的遗传多样性显著低于参照种群。被动而非主动恢复、直接播种而非活体种植、多种源混合而非单种源可以显著提高被恢复植物种群的遗传多样性。当恢复时间小于50年时,被恢复植物种群的遗传多样性显著低于参照种群,而当恢复时间大于等于50年时,被恢复种群的遗传多样性与参照种群相当。   总之,与参照和退化种群相比,生态恢复并未显著提高被恢复植物种群的遗传多样性,部分原因可能是生态恢复时间相对较短。在条件允许的情况下,采用被动恢复、直接播种和多种源混合的策略可以显著提高被恢复植物种群的遗传多样性。该研究强调,在未来涉及植物的生态恢复中,需将植物种群的遗传多样性恢复作为一个重要目标。   本研究得到了国家自然科学基金项目的资助。研究成果以“Impacts of ecological restoration on the genetic diversity of plant species: A global meta-analysis”为题,发表于生态期刊Journal of Applied Ecology。魏新增研究员为第一作者,江明喜研究员为通讯作者,徐耀粘副研究员和课题组学生吕林玉、肖之强、王世彤和杨腾为论文的共同作者。