草地转变为人工林后土壤种子库中的遗传遗产：来自匍匐委陵菜的证据

半自然草地是日本支持生物多样性的重要生态系统，但由于土地利用变化以及刈割和烧除等传统管理措施的废弃，其面积迅速减少。尽管保护遗传多样性对于草地植物的长期存续至关重要，但在草地转变为人工林之后，土壤种子库中保留的遗传多样性仍鲜为人知。本研究以日本中部开田高原三个土地利用类型中的各三个地点为对象，比较了草本多年生植物Potentilla freyniana地上种群与土壤种子库种群的遗传多样性和种群结构；三个土地利用类型分别为烧除草地、落叶人工林和常绿人工林（人工林林龄约为21—62年）。土壤种子库种群通过土壤样品的萌发实验获得，遗传分析则采用新开发的简单重复序列（SSR）标记进行。遗传多样性通过期望杂合度、等位基因丰富度和私有等位基因丰富度进行评估；种群结构则采用分子方差分析（AMOVA）、STRUCTURE分析和成对FST进行评价。土壤种子库种群保持了与地上种群相当的遗传多样性，且两类种群之间未检测到显著差异。此外，在常绿人工林中，尽管地上部分已不存在P. freyniana个体，其土壤种子库种群仍保留了与烧除草地中观测到的水平相当的遗传多样性。AMOVA未检测到地上种群与土壤种子库种群之间存在显著遗传分化。这些结果表明，在森林建立数十年后，土壤种子库种群仍可长期保持较高水平的遗传多样性，并凸显了土壤种子库作为草地恢复遗传资源的潜在重要性。

半自然草地是支持日本生物多样性的重要生态系统，但由于土地利用变化以及割草和火烧等传统管理措施的废弃，其面积正在迅速减少。尽管遗传多样性的保护对于草地植物的长期存续至关重要，但在草地转变为人工林之后，土壤种子库中保留的遗传多样性知之甚少。本研究以日本中部开田高原三个土地利用类型中的各三个地点为对象，比较了草地多年生阔叶草本植物Potentilla freyniana地上部种群与土壤种子库种群的遗传多样性和种群结构。这三种土地利用类型分别为火烧草地、落叶树人工林和常绿树人工林（人工林林龄约为21—62年）。土壤种子库种群通过土壤样品的萌发实验获得，遗传分析则采用新开发的简单序列重复（SSR）标记进行。遗传多样性采用期望杂合度、等位基因丰富度和私有等位基因丰富度进行评估；种群结构则通过分子方差分析（AMOVA）、STRUCTURE分析和成对F_ST进行评价。土壤种子库种群保持了与地上部种群相当的遗传多样性，且两类种群之间未检测到显著差异。此外，在常绿树人工林中，尽管地上部已不存在P. freyniana个体，其土壤种子库种群仍保持了与火烧草地中观察到的水平相当的遗传多样性。AMOVA未检测到地上部种群与土壤种子库种群之间存在显著的遗传分化。这些结果表明，在人工林建立数十年后，土壤种子库种群仍可维持较高水平的遗传多样性，并凸显了土壤种子库作为草地恢复遗传资源的潜在重要性。

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.08.28.747765v1?rss=1

🏷️ 土壤种子库 遗传多样性 草地生态系统 人工林转变 匍匐委陵菜 SSR分子标记