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由于记录不完整,尸花的生存面临风险

本站发布时间:2025-04-20 16:22:04

通常被称为“尸花”的魔芋因多种原因而濒临灭绝,包括栖息地破坏、气候变化和入侵物种的入侵

现在,来自西北大学和芝加哥植物园的植物生物学家在名单上增加了一个新的威胁:不完整的历史记录

在一项新的研究中,科学家们构建了世界各地机构和花园收藏的尸花的祖先。他们发现严重缺乏一致、标准化的数据。由于没有完整的历史记录,环保主义者无法就繁殖做出明智的决定。因此,在所研究的尸花中,24%是克隆,27%是两个密切相关个体的后代

这项研究发表在《植物学年鉴》上

领导这项研究的奥利维亚·穆雷尔说:“低遗传多样性有很多风险。”

“随着时间的推移,遗传多样性的降低会导致适应性的降低。一般来说,近亲繁殖的植物可能不会产生那么多的花粉,或者可能会在开花后立即死亡。一家机构报告说,可能是近亲繁殖造成的,它们所有的尸花后代都是白化病,所以它们没有存活下来,因为它们没有叶绿素进行光合作用。

”整个种群也没有生存所需的变异。因此,如果一种疾病或害虫影响了所有基因相似的植物,那么该种群中的所有植物都更有可能受到影响。我们不认为人们有意识地选择近亲繁殖他们的植物。他们只是不知道他们有什么,因为数据不完整。“

研究时,Murrell是西北大学温伯格文理学院和芝加哥植物园合作的植物生物学与保护项目的植物生物学硕士生。现在,她是英国曼彻斯特都市大学的博士生,也是切斯特动物园的保护学者。

一种挑剔的花,因其气味而得名,尸体花在开花时会发出一种模仿腐烂肉的气味。这是一种巧妙的进化技巧,刺激性气味会吸引苍蝇和腐肉甲虫,它们是植物的主要授粉者。因为开花罕见且寿命短,只有24到48小时。经常举办活动,让游客亲身体验臭名昭著的恶臭。

“通常情况下,你必须靠近一朵花才能闻到它的味道,”Murrell说,“尸体花不是这样的。”。你一走进它的温室,它的气味就会扑鼻而来。它非常坚固。这种植物开花时也会变热,从而进一步散发气味。“

花园不遗余力地照顾这些有魅力的同伴。尸花是几种“特殊植物”之一,这是对种子库中无法有效保存种子的物种的称呼。

在尸花的情况下,它的种子在干燥后不再存活,这是长期种子储存的必要步骤。相反,尸花和其他特殊植物被保存在研究设施、植物园和树屋里的“活收藏”中。

由于雄性和雌性尸花在不同的时间开花,这些活收藏中的花依靠人类来保持其谱系的活力。然而,它们的看护者面临着几个挑战。Murrell说:“雌花先开,雄花后开。”因此,到花粉产生时,雌花已不再存活。这种植物也很少开花,而且不可预测。它可能会持续7到10年不开花。然后,当花朵开放时,雌花只能存活几个小时。由于授粉时间有限,环保主义者争相使用手头的任何东西。这可能是同一个体上前一朵花的花粉,导致近亲繁殖。“

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威尔特记录

为了更好地了解这些情况下会发生什么,穆雷尔找到了世界各地所有含有尸花的活体标本。最终,她收到了来自北美、亚洲、澳大利亚和欧洲111个机构的近1200株植物的数据。这些数据以手写笔记、散文、列表和电子表格的形式到达。

理想情况下,植物的记录应该包含有关其起源、父母、特征、健康的详细信息。这些数据对保护工作至关重要,有助于保护主义者保持遗传多样性和植物健康,同时防止损失。没有这些信息,人们就无法就杂交哪些植物做出明智的决定为了繁殖

在整理了从各机构收到的所有信息后,Murrell发现这些信息严重不足。机构通常不会记录单个植物的来源和起源。即使他们确实记录了种子来源,他们也没有记录哪种植物的花粉用于繁殖的信息

Murrell说:“当植物被转移到新地点时,数据丢失率最高。”。“植物会移动,但它们的数据不会随之移动。因此,随着时间的推移,随着植物的移动,记录很容易丢失。”

克隆和杂交

为了确定近亲繁殖的普遍性,Murrell和她的团队检查了相关植物之间的克隆和繁殖记录。在数据集中的1188株植物中,287株(24%)是克隆,27%是近亲个体的后代。不到三分之一的杂交发生在无关个体之间

为了证实这些结论,Murrell对65种植物进行了一项小型分子遗传学研究。通过对植物的DNA进行测序,研究小组证实了所有植物的遗传多样性低,近亲繁殖率高

尸花仅原产于苏门答腊岛,其数量持续下降。根据《生物多样性与保护》杂志最近发表的一项估计,野外仅存162株尸花。种群数量的减少凸显了确保这些植物在活体中茁壮成长的必要性,以便它们最终可以重新引入野外

穆雷尔说:“种群需要变异才能生存。”。“如果没有任何变化,它可能会自交灭绝。这就是为什么保持一致、标准化和集中的数据非常重要。不保留数据具有明显的保护意义。与此同时,我们的研究提供了有关现有收藏之间关系的有价值信息,可用于确定哪些杂交可能最成功。”

为了帮助改善尸花和其他物种的收藏,Murrell和她的合著者提出了五项建议

他们敦促各机构记录野外采样植物的亲本和目的地,规范不同采集地的数据,跨机构跟踪亲本植物,在植物转移到新机构时与植物转移数据,并确定记录保存的共同语言,以便所有定义保持一致 More information: Using pedigree tracking of the ex situ metacollection of Amorphophallus titanium to identify challenges to maintaining genetic diversity in the botanical community, Annals of Botany (2025).

Journal information: Biodiversity and Conservation , Annals of Botany

Provided by Northwestern University

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