亚洲特有棕黑疣螈种组的系统发育演化和谱系地理学研究

Tylototriton verrucosus group is endemic to Asia. Identifying species and inferring evolutionary history is challenging for some species of Tylototriton verrucosus group, in part because of morphological conservation and associated homoplasy. Our preliminary results based on morphological and molecular data suggested that:(1)two novel species were distributed in southwest China,but the phylogenetic relationship between the species in Tylototriton verrucosus group need to be confirmed by further investigation.(2)Climate ossiliation during the Pleistocene have triggered the intra-specific divergence of T. shanjing, however, the paleodrainage system had no contribution to the current genetic structure for this salamander.Hence,the relationship between the past geological evenes and speciation and divergence in other species in this group need to be further research. Using extensive taxa sampling strategy, morphological analysis,a multiple gene and mitochondiral genome phylogeny apporach, the aims of this project are: (1) To inventory the spcies diversity of Tylototriton verrucosus group (2)Dating the lineage divergence and elucidate the phylogenetic relationships between spcies in this group (3)To discuss the machanism of evolutionary history and diversity distribution pattern, and disclose the role of relavant past geological events in shaping the spcieation and evolution process. This project will provide training for at least two graduate students, and will certianly contribute to understanding of the speciation and divergence machanism of the Tylototriton verrucosus group

棕黑疣螈种组（Tylototriton verrucosus group），为亚洲特有，部分物种形态结构保守和趋同，为分类和亲缘关系研究较为困难的类群。申请人前期研究发现：1.棕黑疣螈种组在中国西南地区有两个新的物种,但是其分类地位及与其他本种组内的其他物种的亲缘关系有待进一步研究；2.更新世气候的波动是造成红瘰疣螈种群分化的原因，而古水系的变迁对于种群的遗传结构没有影响，但是相关地质历史事件对于本种组其他物种的分化机制亟待深入研究。本研究拟利用形态学、基于线粒体基因组全序列的分子系统学及群体遗传学等手段来澄清棕黑疣螈种组的分类问题；在上述基础上准确的还原种组下的系统演化关系，估算各谱系的分化时间，结合生物地理学分析，全面深入地探讨棕黑疣螈种组的进化历史及多样性分布格局形成机制，进而揭示板块构造运动和历史气候事件在物种形成和演化的影响。本研究对认识棕黑疣螈种组的物种的形成与分化具有重要的意义

棕黑疣螈种组（Tylototriton verrucosus group），为亚洲特有，部分物种形态结构保守和趋同，为分类和亲缘关系研究较为困难的类群。课题组按照项目计划书的内容，尽力开展工作，在研究国内外标本馆馆藏标本和分子组织样品的基础上，结合野外调查和采集，对棕黑疣螈种组及相关类群作了分子系统发育和谱系地理学研究，主要的研究结果如下：.1..棕黑疣螈种组的系统发育关系.基于线粒体基因组13 个蛋白质编码基因的核苷酸和核基因序列，使用贝叶斯推断法和最大似然法分别构建了蝾螈科系统发育树。疣螈属物种构成了一个单系并与棘螈属形成姐妹群关系位于原始蝾螈进化支内，而疣螈属内分成了两个类群，分别对应棕黑疣螈种组和细痣疣螈种组。在棕黑疣螈种组中，分布于中国四川南部的大凉疣螈和川南疣螈聚为一支，而釆自中国云南和缅甸的滇南疣螈、棕黑疣螈、红瘰疣螈、贵州疣螈以及缅甸疣螈则聚为另一支。种间遗传距离和系统发育结果显示，川南疣螈为有效种，并且与大凉疣螈聚为一支，同时还发现釆自陇川县的棕黑疣螈和大理的红瘰疣螈为同一物种。.2. 棕黑疣螈种组的谱系地理学研究.项目使用松散分子钟模型估算蝾螈科及棕黑疣螈种组的分化时间。 结果表明疣螈属很可能是在渐新世晚期盖尔图海峡消失之后（约2,900 万年前）从欧洲迁移进入亚洲，然后经西亚沿喜马拉雅山脉迁入东南亚地区。在棕黑疣螈种组分支内，大凉疣螈和川南疣螈的祖先物种分化时间最早（大约为8.4 Mya），然后贵州疣螈分化（约6.3 Mya），紧随其后缅甸疣螈（大约5.8 Mya），之后才分化出滇南疣螈、棕黑疣螈和红瘰疣螈等。我们推测同时，中新世到上新世青藏高原的隆升和东亚季风气候的加强导致了该种组物种的分化，而第四季冰期只对种下的分化有影响。.3. 发现中国新纪录物种2个：齐氏疣螈(Tylototriton ziegleri )和德氏瘰螈(Paramesotriton deloustali).4. 棕黑疣螈种组线粒体基因组非编码区（NC）的串联重复序列起源.本研究中9 个疣螈线粒体基因组，在tRNAThr 基因和tRNAPro 基因间发现长度不等的非编码序列区，并且发现非编码序列与相邻的编码基因可组成串联重复结构，并且在系统发育关系结果中发现具有串联重复序列结构的6个疣螈物种构成了一个单系群，说明串联重复序列可能是单一起源。