在日本，引入的菊科植物（Taraxacum officinale）与本地蒲公英之间的无融合生殖杂交体的入侵过程：杂交作用与染色体倍性水平的阶段性作用

研究探讨三倍体与四倍体蒲公英杂交体基因组大小及倍性对入侵阶段的影响，通过分析816个个体及克隆测序，发现80%的“纯蒲公英”实为杂交体，四倍体自然化频率较低但扩散范围更广，揭示杂交通过适应性引入促进自然化，多倍体化增强扩散的机制。

　　

摘要

外来植物的入侵过程包括三个阶段：引入、归化以及扩散。基因组大小、倍性和杂交现象都可能影响这一过程。本研究探讨了引入的三倍体普通蒲公英（Taraxacum officinale）与日本本土的二倍体蒲公英（T. japonicum 和 T. platycarpum）之间的杂交后代在基因组大小和倍性方面，如何影响其归化和扩散。通过叶绿体DNA分析和流式细胞术，我们对93个地点的816个个体进行了研究，以区分三倍体和四倍体杂交后代与纯种的T. officinale。随后，我们利用全基因组SNP测序技术来鉴定这些克隆体。归化频率通过克隆体的多样性来评估，而扩散程度则通过每个克隆体的地理分布范围来衡量。研究结果表明，80%的形态学上被鉴定为T. officinale的个体实际上是杂交后代：其中45.6%为三倍体，33.1%为四倍体，仅有21.3%为纯种T. officinale。归化频率的顺序为：四倍体杂交后代 < < T. officinale < < 三倍体杂交后代。这一结果与仅基于基因组大小和倍性的预测相矛盾，因为预测认为由于三倍体杂交后代的基因组较大但倍数没有相应增加，其归化频率应该最低。然而，扩散程度则表现为：三倍体杂交后代 < < T. officinale < < 四倍体杂交后代。虽然三倍体杂交后代成功实现了归化，但它们的分布范围仍局限于亲本种群附近，这表明杂交通过局部适应促进了其生存，但适应性限制了其更广泛的地理扩散。一个优势四倍体克隆体在多个地区广泛分布，说明较高的倍性水平增强了其扩散能力。我们认为，杂交在不同入侵阶段通过不同机制促进入侵：适应性渗入可能通过引入局部适应性特征来促进归化，而多倍体化可能增强了入侵范围。本研究为杂交在生物入侵中的复杂作用提供了重要见解。

外来植物的入侵过程包括三个阶段：引入、归化和扩散。基因组大小、倍性和杂交现象都可能影响这一过程。本研究探讨了引入的三倍体普通蒲公英（Taraxacum officinale）与日本本土的二倍体蒲公英（T. japonicum 和 T. platycarpum）之间的杂交后代在基因组大小和倍性方面，如何影响其归化和扩散。通过叶绿体DNA分析和流式细胞术，我们对93个地点的816个个体进行了研究，以区分三倍体和四倍体杂交后代与纯种的T. officinale。随后，我们利用全基因组SNP测序技术来鉴定这些克隆体。归化频率通过克隆体的多样性来评估，而扩散程度则通过每个克隆体的地理分布范围来衡量。研究结果表明，80%的形态学上被鉴定为T. officinale的个体实际上是杂交后代：其中45.6%为三倍体，33.1%为四倍体，仅有21.3%为纯种T. officinale。归化频率的顺序为：四倍体杂交后代 < < T. officinale < < 三倍体杂交后代。这一结果与仅基于基因组大小和倍性的预测相矛盾，因为预测认为由于三倍体杂交后代的基因组较大但倍数没有相应增加，其归化频率应该最低。然而，扩散程度则表现为：三倍体杂交后代 < < T. officinale < < 四倍体杂交后代。虽然三倍体杂交后代成功实现了归化，但它们的分布范围仍局限于亲本种群附近，这表明杂交通过局部适应促进了其生存，但适应性限制了其更广泛的地理扩散。一个优势四倍体克隆体在多个地区广泛分布，说明较高的倍性水平增强了其扩散能力。我们认为，杂交在不同入侵阶段通过不同机制促进入侵：适应性渗入可能通过引入局部适应性特征来促进归化，而多倍体化可能增强了入侵范围。本研究为杂交在生物入侵中的复杂作用提供了重要见解。