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作者： vincent okelo wanga 中国科学院大学(中国科学院武汉植物园)

学位级别：硕士

黑炭木属(Xerophyta)隶属于翡若翠科(Velloziaceae),分布在非洲大陆、马达加斯加和阿拉伯半岛,在这些地区分别有45种,25种和1种。它们主要生长在有特定基质的岛山和岩石干燥环境中,目前对该属的研究主要集中在物种的耐旱性上,而关于该... 详细信息

黑炭木属(Xerophyta)隶属于翡若翠科(Velloziaceae),分布在非洲大陆、马达加斯加和阿拉伯半岛,在这些地区分别有45种,25种和1种。它们主要生长在有特定基质的岛山和岩石干燥环境中,目前对该属的研究主要集中在物种的耐旱性上,而关于该属植物全叶绿体基因组的研究很少,尚不能提供足够的证据,从较低的分类学水平上对本属植物的进化、系统发育及物种界定提出新的见解。本论文的研究对象为采集自肯尼亚的Xerophyta spekei Baker,本物种分布于肯尼亚、坦桑尼亚、赞比亚、津巴布韦和埃塞俄比亚,是一种重要的经济和药用植物。在对Xerophyta spekei叶绿体全基因组的测序、分析和比较研究发现:(1)其叶绿体基因组是一个长度为155,235 bp的环状DNA分子,具有典型的四分体结构。它由两个长为27,109 bp的反向重复区(IRa和IRb),以及将二者分开的大单拷贝区(LSC)和小单拷贝区(SSC)组成,大小单拷贝区长分别为83,629 bp和17,388 bp,总GC含量为37.6%,而LSC、SSC和IR区的GC含量分别为35.5%,31.8%和42.5%。除去重复后,叶绿体基因组共注释到1 12个基因,其中78个是蛋白质编码基因,30个为tRNA基因和4个rRNA基因。***的叶绿体基因组中的基因含量和结构与露兜树目的其他物种相似。并且在几乎所有蛋白编码序列和氨基酸序列中也显示出明显的密码子偏好。重复分析表明基因组仅包含回文和正向重复。(2)鉴定出36个简单重复序列(SSR),其中大多数为单核苷酸A/T。(3)系统发育分析显示,黑炭木属的分支与芒苞草(Acanthochlamys bracteata)的分支互为姊妹群,与露兜树目(Pandanales)的其他物种聚在同一个大支中,并得到强烈支持,结果支持黑炭木属与芒苞草属之间具较近亲缘关系,以及它们归属露兜树目的隶属关系。本研究对X spekei叶绿体基因组的报道,为露兜树目的遗传变异、分类学和系统发育进化进行全面的研究提供了重要的遗传学数据。此外,检测到的SSR标记将进一步用于该属的系统地理学和种群结构的研究。

关键词： Xerophyta spekei 翡若翠科叶绿体基因组系统发育露兜树目

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Projected impacts of climate change on the habitat of Xerophyta species in Africa

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Plant Diversity 2024年第1期46卷 91-100页

作者： vincent okelo wanga Boniface KNgarega Millicent Akinyi Oulo Elijah Mbandi Mkala Veronicah Mutele Ngumbau Guy Eric Onjalalaina Wyclif Ochieng Odago Consolata Nanjala Clintone Onyango Ochieng Moses Kirega Gichua Robert Wahiti Gituru Guang-Wan Hu CAS Key Laboratory of Plant Germplasm Enhancement and Specialty Agriculture Wuhan Botanical GardenChinese Academy of SciencesWuhan 430074China University of Chinese Academy of Sciences Beijing 100049China Sino-Africa Joint Research Center Chinese Academy of SciencesWuhan 430074China Centre for Integrative Conservation Xishuangbanna Tropical Botanical GardenChinese Academy of SciencesMenglun 666303China Botany Department Jomo Kenyatta University of Agriculture and TechnologyNairobiKenya East African Herbarium National Museums of KenyaP.O.Box 451660-0100NairobiKenya

Climate change poses a serious long-term threat to *** effectively reduce biodiversity loss,conservationists need to have a thorough understanding of the preferred habitats of species and the variables that affect their ***,predicting the impact of climate change on speciesappropriate habitats may help mitigate the potential threats to biodiversity ***,a monocotyledonous genus of the family Velloziaceae is native to mainland Africa,Madagascar,and the Arabian *** key drivers of Xerophyta habitat distribution and preference are *** 308 species occurrence data and eight environmental variables,the MaxEnt model was used to determine the potential distribution of six Xerophyta species in Africa under past,current and future climate change *** results showed that the models had a good predictive ability(Area Under the Curve and True Skill Statistics values for all SDMs were more than 0.902),indicating high accuracy in forecasting the potential geographic distribution of Xerophyta *** main bioclimatic variables that impacted potential distributions of most Xerophyta species were mean temperature of the driest quarter(Bio9)and precipitation of the warmest quarter(Bio18).According to our models,tropical Africa has zones of moderate and high suitability for Xerophyta taxa,which is consistent with the majority of documented species *** habitat suitability of the existing range of the Xerophyta species varied based on the climate scenario,with most species experiencing a range loss greater than the range gain regardless of the climate *** projected spatiotemporal patterns of Xerophyta species help guide recommendations for conservation efforts.

关键词： Africa Climate change MaxEnt model Potential suitable distribution Velloziaceae Xerophyta

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