辛辛那提博物馆中心和辛辛那提动物园联合评估坎伯兰沙wort的种群恢复
作者:瑞秋·布里金斯，动物学DNA实验室和收藏经理
试管个体…的试管个体 M. cumberlandensis 来自CREW的非原址藏品. 图片来源:辛辛那提动物园
外植是土地管理者和保护生物学家常用的一种保护技术，以补充受威胁或濒危植物物种的自然种群. 这些新人口通常来自 非原位 植物群是指在温室中储存在自然种群之外的植物个体, 试管(微繁)或种子库. 2005年，辛辛那提动物园的科学家 & 植物园的濒危野生动物保护和研究中心(CREW)使用了他们的 非原位 试管植物收集，以生产稀有的坎伯兰沙草(Minuartia cumberlandensis). 辛辛那提博物馆中心与CREW合作，利用遗传学来衡量外植的可行性.
坎伯兰沙草是一种多年生草本植物，已知只发生在肯塔基州南部和田纳西州北部的坎伯兰高原. 这个品种在六月底到八月初开花, 然而, 它也可以进行无性繁殖.
丹尼尔布恩国家森林的岩屋. 图片来源:Brian Stansberry
Rockhouses, 在坎伯兰高原大量发现, 提供阴凉, 潮湿的土壤是坎伯兰沙草生长的理想土壤. 然而, 这些岩屋是发掘美洲原住民手工艺品的热门场所，也是让这些植物受到践踏的绳索下降的地方. 因此，坎伯兰沙草在1988年被列为联邦濒危物种. 该物种于2021年被从名单上除名, 在某种程度上, 到CREW蓬勃发展的实验性外植. 这种外植是由最初从田纳西州日益减少的野生种群中收集的个体组成的, 然而, 有人担心它可能缺乏遗传多样性, 人口健康的重要决定因素.
1999年，CREW从田纳西州的野生种群中收集了种子. 这些种子发芽，然后在组织培养中萌发. 只有7颗发芽的种子在组织培养中存活下来，并作为CREW的一部分储存在试管中 非原位 工厂收集.
In 2005, 在肯塔基州的丹尼尔布恩国家森林(DBNF)，从最初的7个试管植物中提取的63个无性系被用来进行实验性外植，该森林与坎伯兰沙草的野生种群保持着相似的栖息地.
野生个体 M. cumberlandensis. 图片来源:Megan Philpott
要确定实验性外植是否成功，有几个关键的事情要看:
- 这个种群至少持续了10年. 截至2015年, 包括成熟的在内，种群已经增长到200多只, 自然繁殖的成虫.
- 外植应该包含至少50个遗传上不同的个体. 在这种情况下, 外植体只有7个基因不同的个体，但无论如何都很兴旺. 必须测量不断增长的DBNF种群的遗传多样性，以了解这种说法的可行性.
- 新种群模仿了创始种群的遗传多样性, 这是, 最初在田纳西州收集的野生种群. 以确定这些人群是否具有相似的基因变异, 必须对多样性措施进行比较.
辛辛那提博物馆中心的DNA实验室. 图片来源:Heather Farrington
辛辛那提博物馆中心的DNA实验室正在与CREW的植物实验室部门合作，调查第2点和第3点，并确定外植的可行性. DNA实验室的工作人员将对2013年从DBNF和田纳西州坎伯兰沙草野生种群收集的组织样本进行遗传分析，并比较它们的遗传多样性. 这些多样性测量将揭示遗传变异作为种群健康指标的重要性，并将推动该物种和许多其他植物的进一步保护工作.
虽然我们在保护和恢复坎伯兰桑德沃特方面取得了很大进展, 最令人兴奋, 它将于2021年退市, 要维持一个自给自足的种群，还有很多工作要做. 该项目的结果将有助于为今后的这些努力提供信息.
该项目将与濒危野生动物保护与研究中心(CREW)合作完成，资金由国际植物园保护组织提供.
