密西西比河三角洲是世界上最大的连续大片芦苇的所在地，也就是通常所说的芦苇。但是这种可以长到近 20 英尺高并且一直是稳定该州海岸免受侵蚀的关键组成部分的植物实际上并不是路易斯安那州的原生植物——嗯，不完全是。
有多种 P. australis 基因型。P. australis subspecies或 ssp., americanus 是美国和加拿大的本地亚种。然而，Phragmites australis ssp。australis 起源于中欧，随后被引入美国，现在被认为是北美最成问题的入侵物种之一。
困扰环境研究人员的是侵入性 ssp。australis 已显示出超越本地 ssp 的能力。美洲虎在湿地中茁壮成长的能力，尤其是在五大湖周围，通常会长得更高、更密集，反过来又会扰乱原生生态系统。
在最近发表在《分子生态学》杂志上的一项最新研究中，路易斯安那州立大学的研究人员与杜兰大学和美国地质调查局合作，研究了澳大利亚南芥的基因组基础，并研究了究竟是什么导致了入侵性芦苇草亚种与其原生对应物相比，它在湿地中茁壮成长。这项开创性的基因组研究使用了来自五大湖地区周围地点的样本，尽管可以发现这种植物生长在整个北美。
“我们正试图了解植物入侵的基因组基础，”路易斯安那州立大学生物科学系 Dassanayake 实验室的研究助理教授、该论文的主要作者 Dong-Ha Oh 说。
该项目为这种全球公认的入侵植物提供了第一个基因组参考，可供研究入侵性状进化的植物科学家以及设计基于遗传的策略来管理保护生物学中 的入侵植物的科学家使用。
该研究还包括比较基因表达数据或比较转录组学。当与新组装的基因组一起使用时，它表明与病原体和防御反应相关的基因在入侵亚种中持续高表达，而在本地亚种中发现相似基因的表达水平要低得多，并且仅在存在病原体时才被诱导.
路易斯安那州立大学生物科学系副教授、该论文的通讯作者 Maheshi Dassanayake 说：“我们看到入侵植物的内在防御反应远高于原生植物。” “例如，如果我们给这两种植物一种病原体，然后测试会发生什么，我们会看到原生植物对攻击做出剧烈反应，而侵入性植物则不在乎，因为它总是有防护罩。”
Dassanayake 实验室的研究生 Chathura Wijesinghege 通过追踪芦苇和密切相关的草的进化历史为这项工作做出了贡献。Dassanayake 受邀与杜兰大学的 Keith Clay 和 USGS 的 Kurt Kowalski 合作开展一个现有项目，该项目资助了一个基因组项目，旨在设计能够区分本地亚种和入侵亚种的遗传控制措施，而不会对本地动植物造成意外损害.
“作为新研究的一部分，USGS 认识到管理需求并开始分析芦苇的基因组成，”Kowalski 说。“这项前沿研究为进一步开发物种特异性治疗以控制入侵芦苇提供了路线图，并提供了与其他草类比较的见解。”
Dassanayake 实验室使用 LSU 的高性能计算服务分析了入侵植物的基因组，并揭示了全基因组重复事件的独特历史，这可能为入侵亚种和本地亚种的分化提供了新的遗传材料。在确定基因组中的参考基因后，该小组比较了它们在本地亚种中的表达与侵入性基因的比较。
“[这种侵入性芦苇亚种] 正在破坏已经适应本地芦苇的生态系统，[USGS] 希望找到一些避免使用通用除草剂或劳动密集型机械清除的生物解决方案，”Oh 说。“如果我们就这样离开它，也许数百年后生态系统最终可能会适应这种入侵物种，但与此同时我们可能会失去大部分当地的生物多样性。因此，植物生物学家和保护生物学家可以共同努力寻找有效和在我们的本土社区受到不可逆转的损害之前，控制这个问题的可持续解决方案。”
标签：
郑重声明：本文版权归原作者所有，转载文章仅为传播更多信息之目的，如作者信息标记有误，请第一时间联系我们修改或删除，多谢。