肱腺蛙属（Sylvirana）物种分类与系统发育研究

As being the fundamental foundation of advanced biological studies, clear taxonomy is essential for making any biogeographic or evolutionary inferences. China harbors a great diversity of amphibian fauna, but most of species are understudied, and questions exist regarding their taxonomic validity and phylogenetic relationships, including frogs of the genus Sylvirana. The genus Sylvirana contains 12 recognized species, distributed across Indochina and Southeast Asia, with 9 species recorded from southern China. Because many species of the genus occur in different countries, comprehensive taxonomic studies of the group was challenging due to political restrictions. As results, several taxonomic questions remain unsolved, including the taxonomic validity of Sylvirana nigrotympanica, S. bannanicus, and S. guentheri, and taxonomic identities of different geographic populations of the currently recognized S. nigrovittata. Furthermore, there is no comprehensive phylogenetic study on the genus, and relationships among most of the diversity remains largely unstable presently. To stabilize the current taxonomy and resolve phylogenetic relationships of genus Sylvirana, this proposed project will utilize existing samplings of the genus through established international collaboration and take a phylogenomic approach to reconstruct a well-resolved, stable phylogenetic relationships for all the species of Sylvirana using about 500 loci derived by next-generation DNA sequencing technique. Combining the morphological, ecological, and phylogenomic data of Sylvirana, we will revise the current taxonomy of the genus and describe possible cryptic diversity of the genus.

稳定的分类学体系是生物学研究的基础，而澄清物种的分类地位和进化关系则是构建稳定分类学体系的第一步。尽管我国两栖动物多样性丰富，但一部分物种的分类至今存在疑问，其中就包括了肱腺蛙属Sylvirana的物种。肱腺蛙属目前包括12个已知物种，主要分布于中国南方和东南亚，我国南方记录有9种。由于国界限制，跨国界的整合比较性研究难度较大，导致了该属在分类学上遗留了诸多问题，已知种中可能存在多个隐存新物种。另外该属至今仍缺乏一个全面、稳定的系统发育关系树，各物种间的演化关系仍不清楚。基于以上问题，本项目将以申请人前期积累的大量样品和已经建立的广泛国际合作为基础，通过整合模式或地模样本，使用二代DNA测序技术，运用简化基因组数据构建肱腺蛙属已有物种的系统发育关系。同时，在增加广泛地理种群的样品的基础上，通过整合形态学和生态学数据，揭示该属广布物种可能存在的隐存多样性，并对该属的物种分类进行修订。

肱腺蛙属包括12个已知物种，分布于我国南方和近邻的东南亚地区，目前该属在分类学上遗留了诸多问题，大部分物种间的进化关系不明确，可能存在多个隐存种。基于以上问题，本项目首先采用探针杂交富集的方法获取了肱腺蛙属及近缘属代表的376个基因，构建了基因树和物种树，结果均支持该属与Hydrophylax和Papurana的祖先支系聚在一起，确定了该属的系统发育地位。接着，我们整合肱腺蛙属模式物种和已知所有物种的44份样本，采用扩增子测序的方法获取了102个基因序列，解决了肱腺蛙属已有物种的系统发育关系，并结合形态比较厘清了米尔水蛙、沼蛙和阔泽水蛙的分类学地位，证实了勐腊水蛙和版纳水蛙是黑带水蛙的次定同物异名。最后，我们结合线粒体16S基因和酶切测序获得的核基因数据对阔泽水蛙种组的物种在群体水平进行了隐存多样性的研究。结果显示，细刺水蛙和茅索水蛙形成单系，但是采集于模式产地海南五指山的细刺水蛙和采集于越南的细刺水蛙并没有形成单系，采集于模式产地的茅索水蛙并没有与采集于中国广西和云南的茅索水蛙形成单系。整合不同物种界定的方法，我们的结果揭示了肱腺蛙属至少存在7个潜在的新种，在地理分布范围上也有明显的差异，同时对分布广泛支系的地理分布环境因子分析发现生态位具有显著差异，形态上在背部疣粒、蹼式和背侧褶具有显著区别。在本项目的支持下，共发表相关SCI学术论文8篇，培养云南省高层次人才1名、副教授1名、研究生3名，顺利完成了本项目的要求。