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Jun 29, 2023

染色体

Communications Biology volume 6、記事番号: 797 (2023) この記事を引用 2208 アクセス 2 Altmetric Metrics の詳細 都市緑化は重要な生態系サービスと都市にとって理想的な場所を提供します

Communications Biology volume 6、記事番号: 797 (2023) この記事を引用

2208 アクセス

2 オルトメトリック

メトリクスの詳細

都市緑化は、重要な生態系サービスと都市レクリエーションに理想的な場所を提供するものであり、自治体の意思決定者にとって真剣な考慮事項です。 都会の緑地で栽培されている樹種の中でも、ニセアカシアは、その魅力的な花、香り、高い幹、広い適応性、そして不可欠な生態系サービスにより際立っています。 しかし、都市の緑地に広く植えられたことのゲノム的根拠と影響は依然として不明です。 今回我々は、R. pseudoacacia の染色体レベルのゲノムアセンブリを報告し、682.4 Mb のゲノムサイズと 33,187 個のタンパク質コード遺伝子を明らかにしました。 アセンブリの 99.3% 以上が 59.9 Mb の N50 を持つ 11 個の染色体に固定されています。 17種間の比較ゲノム解析により、森林形成、生合成、乾燥耐性などの都市生活者に好まれる形質に関連する遺伝子ファミリーがR. pseudoacaciaで顕著に拡大していることが明らかになった。 私たちの集団ゲノム分析により、最近選択された 11 個の遺伝子がさらに回収されました。 最終的に、これらの遺伝子は、花の発育、水分保持、免疫化に関連する生物学的プロセスにおいて重要な役割を果たします。 まとめると、我々の結果は、都市緑化のために栽培されたR.ニセアカシアを形成する進化の力を明らかにしています。 これらの発見はまた、R. pseudoacacia の農学的形質および分子育種戦略の将来の開発のための貴重な基盤を提示します。

都市緑化とは、都市の緑地、街路樹、生け垣などの都市の緑のインフラを組織的または半組織的に建設することを指し、都市のレクリエーションに理想的な環境を提供し、汚染の制御、温度の調整、管理のための重要な生態系サービスとして機能します。雨水1、2、3。 低所得国および下中所得国における都市化の加速に伴い、都市緑化は地方自治体の意思決定者や景観計画者からの注目を集めています4,5。

中国では、2001 年から 2018 年にかけて市街地 (BUA) が 2.5 × 104 km2 増加しました。これは世界の増加分の 47.5% に相当し、世界で最も速い都市化の速度を表しています6。 急速な都市化と、レクリエーションのニーズや都市住民の景観認識に応えたいという要望により、中国の都市設計者にとって、特に都市緑化に関するグリーンインフラの需要はますます重要になっています3。 彼らの功績により、2001 年から 2018 年にかけて中国は世界の土地被覆における都市緑化に最大の貢献国となった6。 最近の他の研究では、都市環境の変化が、突然変異、遺伝的浮動、遺伝子流動、自然選択による適応という 4 つの進化プロセスに影響を与える可能性があることが示されています 7,8。 これらの都市地域は新しい生態系を代表しており、グリーンインフラの建設は研究者にとって、都市化の際に人間の活動によって導入された都市緑化プロセスに遺伝的および表現型の影響がどのように伴うかを観察する貴重な機会を提供します9。

過去数十年にわたり、ニセアカシア（ニセアカシア）は、中国の都市緑地で最も広く栽培され、人気のある木本種の 1 つになりました 10、11、12。 これらの異系交雑し、成長が早く、窒素固定を行うマメ科の木はマメ科亜科、マメ科に属し、北アメリカが原産です。 その後、それらはヨーロッパ大陸、オーストラリア、東アジア（そのうち中国だけで 100 万ヘクタールを超える農園を所有）を含む、地中海以南および温帯地域に導入されました 13,14。 2010 年時点で、生息域外にある R. ニセアカシア プランテーションの推定面積は約 300 万ヘクタールであり、その数は増え続けています15。 現在、この種はユーカリ spp16 に次いで世界で 2 番目に広く植栽されている広葉樹種となっています。

R. ニセアカシアは最初に中国に導入され、19 世紀後半に南京と青島に植えられました17。 都市緑地にある他の植物（Trifolium repens、Cinnamomum amphora、Ligustrum lucidum など）と比較して、R. pseudoacacia は、豊かな花、魅力的な香り、落葉広葉樹、高い幹のため、中国の都市住民に好まれています18。 さらに、広範囲の土壌条件に対する高い耐性19、過酷な環境と低い肥沃度に対する高い適応性により、重要な生態系サービスを提供しながら広大な気候地域の都市部で繁栄することができます11、12、20、21、22。 例えば、生態学的に脆弱な黄土高原では、人間が植えたニセアカシアが 70,000 ヘクタールを超えており 23,24、植生構造、土壌特性、微生物のバイオマスと活動を著しく変化させることが示されています 19,25。 中国北東部最大の都市の一つである瀋陽では、ニセアカシアが、一次空気として機能する周囲の直径2.5μm以下の微粒子状物質（PM2.5）を吸収することで、大気の質を改善する上で重要な役割も果たしている。人間の病気を引き起こす汚染物質12.