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フランケンフローラを見つける:サンガー シーケンスを使用してプロテア ハイブリッドを特定する

「フランケンフローラ」は、種が自然の範囲外に移動した結果である雑種植物の群れです。この名前は、ヤマモガシ科の雑種を指すために、2005 年に Tony Rebelo によって最初に造られました。 種の多様性が失われる家族。これらの「フランケンフローラ」は、その後、コミュニティの支配的なゲームチェンジャーになります。 Rebelo は、名前を使用して、人間が植物を自然の範囲外に移動させた場合に、これらの雑種の群れが自然の生態系に与える可能性がある巨大な可能性を強調したかった.彼は、これらの「フランケンフローラ」が、南アフリカのケープ植物相地域 (CFR) における植物の遺伝的多様性に対する大きな誤解の脅威であると考えました.

この記事の前は、CFR におけるハイブリダイゼーションの形態学的証拠が不足していました。これは、交配に対する生殖障壁が CFR で強いという印象を与えます。実際には、その逆が真実です。 CFR は最後の氷河期を通して安定した気候を持っていたため(北半球のように植物の範囲が氷から逃れるために移動することはありませんでした)、交配に対する生殖障壁は必要ありませんでした。これは、霜を逃れるための移動により、植物が交配を防ぐために相互に繁殖障壁を発達させた北半球とは異なります.

プロテア アトラス プロジェクト (野外観察に基づく) では、さまざまな設定 (自然保護区、植物園の逃亡者、道端のリハビリテーションなど) で、在来種と非在来種の間の多くの雑種が特定されました。 プロテア 内の疑わしい雑種のこの長いリストにもかかわらず 10年以上前に注目された属。これまで、形態学的および遺伝的データを使用してハイブリダイゼーション イベントを特定するためのさらなる研究はありませんでした。表現型の観察と系統学的研究は、潜在的な雑種イベントについて簡単に言及しています。ただし、これらには、最近のハイブリダイゼーション イベントを検出するために必要な集団レベルのサンプリングが欠けています。

したがって、35S rDNAシストロンの高コピーITS領域から核DNAデータを取得しました。最近のハイブリダイゼーションの証拠は、ゲノムの複数の領域に保存されます。したがって、非ハイブリッド シグナルが (メンデルのような) 対立遺伝子選別によって生じる可能性は非常に低いでしょう。古代のハイブリダイゼーション イベントでさえ、ITS アレイに刻み込まれています。ハイブリッドは、ITS で個体内サイト多型 (2ISP と呼ばれ、発音は twisps) を引き起こします。これらの 2ISP は、シーケンスクロマトグラムで簡単に識別できます (図 1)。

南アフリカのポート エリザベス郊外にあるヴァン スタデンス ワイルドフラワー保護区で見つかった 2 種に分析の焦点を当てました。これらは具体的には:Protea eximia そしてプロテア・スサンネ P.エクシア 近くのLady Slipper山にも見られる広範囲の固有種です(図2)。 P.スサンネ は、ヴァン スタデンス ワイルドフラワー リザーブに外来種である極限種です。南アフリカの西ケープ州のデ・フープとケープ・アガラス地域に自生しています(図2)。 1984 年、P.スサンネ 保護区の一方の端に沿って果樹園に植えられました(図3)。この種の Van Stadens Wildflower 保護区への移動は、600 km 以上の分散イベントを表しています。 P.エクシアP.スサンネ 葉を手でつぶすと、形態と匂いに大きな違いがあります。これにより、フィールドでの識別が比較的簡単になります。

ITS アラインメントは 647 塩基対で構成されていました。このうち 1 つのサイト (bp 234) だけが、両方の種の信頼できるバーコードであることがわかりました。バーコード化部位は表 1 で強調表示されています。予備から配列決定された 24 のサンプルのうち、11 に 2ISP ベース コード (「M」) が含まれており、それらがハイブリッドであることを示していました。


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