小叶栒子复合体谱系地理及物种界定研究

Cotoneaster microphyllus complex is one of the most complicated taxa, mainly disturbed in the Qinghai-Tibetan Plateau (QTP) and surrounding region. The chloroplast DNA and nuclear DNA sequences will be used to investigate genetic diversity within/among populations of C. microphyllus complex, and conduct nested clade analysis (NCA) to study phylogeography and species delimitation. Discuss the effects of the QTP uplift and global cooling on plant population structure and speciation. The geochronologic data and related fossil evidence with the network of the cpDNA haplotype and nrDNA ribotype will be adopted to infer the differentiation time of important branches, ascertain the critical factor and ecological background for species/population speciation and diversification. This study is important for understand the evolution process of Cotoneaster and species adaptability diversification pattern in QTP in depth, also provide basic data for management and conservation of species diversity in QTP.

小叶栒子复合体(Cotoneaster microphyllus complex)是分类上非常困难的类群之一，主要分布在青藏高原及其周边地区。本研究拟从小叶栒子复合体居群水平上，利用叶绿体基因及核基因片段，采用巢式支系分析，开展谱系地理及物种界定研究。探讨青藏高原环境变迁对居群遗传结构和物种分化的影响；通过网状支系分析，结合地史资料和相关化石证据，推断重要支系分歧时间，探明影响复合体物种遗传变异和分化的关键因素以及生态背景。对全面理解栒子属物种演化历程，深入理解青藏高原及其周边地区高山物种适应性分化具有重要的科学意义，也为物种多样性保护和管理提供基础资料。

小叶栒子复合体(Cotoneaster microphyllus complex)是分类上非常困难的类群之一，主要分布在青藏高原及其周边地区。本研究从小叶栒子复合体居群水平上，利用叶绿体基因及核基因片段，开展谱系地理及物种界定研究，探讨青藏高原环境变迁对居群遗传结构和物种分化的影响。本研究共采集分布于云南、四川、西藏小叶栒子复合体居群总数39个；利用高通量测序筛选出小叶栒子白毛变种（C. microphyllus var. cochleatus）高变异基因片段clpP的内含子区，以及基因间区rps11-rpl36、rpl16-rps3、rpl20-rps12以便解决栒子属系统发育问题；利用流式细胞技术分析发现分布于西藏的小叶栒子各居群倍性变化较大，有二倍体（2n=2x=34）、三倍体（2n=3x=51）、四倍体（2n=4x=68），分布于云南的居群均为四倍体（2n=4x=68）；利用叶绿体基因TrnL-F，以及基于近缘种苹果全基因组设计的低拷贝核基因M_35，对各居群进行遗传多样性分析，研究结果表明云南省的樟木箐（ZMJ）、玉龙雪山（YLXS）、苍山（CS）、维西（WX）的小叶栒子复合体居群均具有较高的核苷酸多态性，π 值均大于0.0015。四川居群核苷酸多态性最低，西藏居群核苷酸多态性介于两者之间；谱系地理学研究结果表明，叶绿体基因共有9种单倍型，核基因有13种单倍型，且单倍型呈网状分布，从单倍性推测分布于云南、四川及西藏的小叶栒子复合体类居群均发生过杂交事件，错配分布（Mismatch distribution）分析结果还表明，小叶栒子复合体类群在历史上发生了居群的扩张；结合形态学特征及分子证据，本研究初步认同小叶栒子复合体中各变种的地位。此外，由于大果栒子（C. conspicuus ）在形态学上与小叶栒子复合体区分较为明显，故暂认同将其作为变种处理；对小叶栒子复合体（C. microphyllus complex）潜在分布区进行预测，预测范围与已知分布范围基本吻合。