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科研進(jìn)展
昆明植物所在中國(guó)中西部—日本間斷鹿蹄橐吾的譜系地理學(xué)研究取得進(jìn)展 文章來源:資源植物與生物技術(shù)所級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 | 發(fā)布時(shí)間:2013-04-23 | 作者:龔洵 | 瀏覽次數(shù): | 【打印】 【關(guān)閉】 許多植物類群在亞洲、北美洲、歐洲間呈間斷分布。以往對(duì)間斷分布成因的研究大多缺乏直接依據(jù),只能根據(jù)分布現(xiàn)狀推測(cè)原因。近年來,許多學(xué)者開始從分子生物學(xué)水平對(duì)一些間斷分布的植物類群進(jìn)行研究,然而這些研究類群主要集中于東亞-北美間斷分布,或僅局限于華東—日本間斷分布,而對(duì)中國(guó)中西部—日本間斷分布類群的研究幾乎沒有。 中國(guó)科學(xué)院昆明植物研究所龔洵研究員指導(dǎo)的博士王金鳳,選取呈中國(guó)中西部—日本間斷分布的鹿蹄橐吾(Ligularia hodgsonii)開展了譜系地理學(xué)研究。采用母系遺傳的三個(gè)葉綠體DNA基因間隔區(qū)片段(trnQ-5’rps16、trnL-rpl32、psbA-trnH)對(duì)全分布區(qū)29個(gè)居群(中國(guó)中西部地區(qū):23個(gè);日本:6個(gè))的280個(gè)個(gè)體進(jìn)行了研究,主要進(jìn)展如下: 1.三個(gè)葉綠體DNA基因間隔區(qū)片段共鑒定出19個(gè)單倍型,其中12個(gè)分布于中國(guó)地區(qū),7個(gè)分布于日本,兩地區(qū)間沒有共享單倍型,但兩地區(qū)內(nèi)的鹿蹄橐吾具有相似水平的遺傳多樣性。S-DIVA分析、parsimony network分析結(jié)果均表明鹿蹄橐吾在中國(guó)和日本的間斷分布是由地理隔離所致,分子鐘推算隔離事件發(fā)生在更新世中晚期(middle-late Pleistocene)。在此時(shí)期內(nèi),受冰期的影響,日本島嶼與中國(guó)大陸間的陸橋反復(fù)出現(xiàn)并最終被淹沒,從而導(dǎo)致地理隔離。 2.中性檢驗(yàn)、失配分析及貝葉斯分析對(duì)鹿蹄橐吾全部居群和兩個(gè)地理分區(qū)的研究表明鹿蹄橐吾在中國(guó)大陸與日本發(fā)生隔離后,均未發(fā)生居群擴(kuò)張,而是在不同的區(qū)域內(nèi)獨(dú)立演化。受最后一次大冰期影響,中國(guó)東部地區(qū)低溫干旱,鹿蹄橐吾曾發(fā)生大量滅絕,而中國(guó)中西部地區(qū)及太平洋西北部一帶相對(duì)溫暖濕潤(rùn)。分析表明,中國(guó)四川盆地周圍區(qū)域是鹿蹄橐吾的多個(gè)冰期避難所,而本州島北部地區(qū)是鹿蹄橐吾在日本的冰期避難所。 上述結(jié)果以“Phylogenetic patterns and disjunct distribution in Ligularia hodgsoniiHook. (Asteraceae)”為題已發(fā)表在Journal of Biogeography上,文章鏈接(http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/jbi.12114/abstract)。 該研究得到了973項(xiàng)目(2007CB411600)的資助。
圖1 鹿蹄橐吾29個(gè)居群中19種葉綠體基因組單倍型的地理分布。各單倍型在每個(gè)居群中的分布頻率用餅圖表示 圖2 鹿蹄橐吾19個(gè)葉綠體單倍型基于BEAST構(gòu)建的系統(tǒng)關(guān)系。分支上方的數(shù)字表示后驗(yàn)支持率。餅狀圖表示基于S-DIVA的祖先群的比例。 |
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