横断山地区独特的地理特征和气候变化与该地区植物物种遗传多样性的空间分布格局的形成过程具有不可分割的联系。对该地区植物物种的遗传结构、空间分布格局及其成因的研究能够增进我们对植物的进化和生态过程,以及该地区过去地质气候变化过程的理解。本项目以横断山地区特有植物蓼科山蓼属的中华山蓼为研究对象,通过分析母系遗传的叶绿体DNA基因和双亲遗传的核基因的核苷酸序列,并利用SSR分子标记,研究该物种的遗传结构,阐明横断山地区峰谷相间的地理特征、第四纪冰川发育等历史事件对其种群遗传多样性分布格局以及遗传结构的影响,并进一步探讨中华山蓼种群的历史动态及其基因流状况,为横断山地区植物的种群分布变迁以及物种的遗传分化研究提供一个好的范例。
沧怒分水岭的形成和更新世气候的波动是影响喜马拉雅-横断山地区植物遗传多样性及其结构的两大主要因素。但谁在塑造该地区的种群历史动态起到了最重要的作用却未有确切答案,为了弄清楚这个问题,我们对该地区特有植物中华山蓼进行谱系地理学研究。覆盖了中华山蓼所有分布区的38个种群477个个体被采集,并用于DNA的提取和matK基因的扩增。我们还利用BEAST v. 1.7.2软件中贝叶斯的方法对matK基因的单倍型进行系统树的构建和分支分化时间的计算。另外还应用物种分布模型来检验更新世气候波动对中华山蓼种群地理分布的影响。结果:基于叶绿体matK基因我们发现了16个单倍型,这16个单倍型被分成三支。这三支中最主要的一支分化时间在更新世,介于几次冰期期间,滞后于沧怒分水岭的形成时间。在更新世的早期和中期中华山蓼至少发生了两次种群的扩张,但是到末次冰期时该物种种群的遗传空间分布结构未再变动。我们的结果表明暂时的冰盖阻碍了中华山蓼种群间的基因交流。但随后的种群扩张和再次交流又重新塑造了该物种的遗传分布模式,并掩盖了该物种在冰期早期的种群间的差异。我们的结果最终表明影响中华山蓼种群历史动态的是更新世波动的气候,而非沧怒分水岭的隔离。我们的研究为喜马拉雅-横断山地区植物种群分布变迁的历史动态研究提供了一个好的范例
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数据更新时间:2023-05-31
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