NWIPB OpenIR
青海云杉的谱系地理学研究
Alternative TitlePhylogeography of Picea crassifolia Kom.
孟丽华
Subtype博士
Thesis Advisor刘建全
2008-06-07
Degree Grantor中国科学院西北高原生物研究所
Place of Conferral西北高原生物研究所
Keyword青海云杉 青藏高原 谱系地理学 避难所 遗传结构 种群历史 地理隔离
Abstract谱系地理学主要依据动植物现有种群的遗传结构去揭示一个物种历史上由 于气候动荡和环境变化导致的分布格局变化。青藏高原第四纪气候波动可能影响 高原动植物的地理分布格局。青海云杉(Picea crassifolia Kom.)是中国特有种, 在青藏高原和临近贺兰山-大青山地区呈现不连续分布,这种间断分布森林的进 化历史至今仍未解释清楚。本论文以青海云杉为研究对象,利用母系遗传的两个 线粒体DNA片段(nad1 intron b/c和nad5 intron 1)和父系遗传的一个叶绿体DNA 片段(trnC – trnD)的序列数据,分析青海云杉所有分布区内的32个种群(共443 个体)的地理谱系结构,揭示两种不同遗传方式下的遗传结构和种群历史动态, 探讨该物种的冰期避难所以及分布格局变化中的基因流状况。主要研究内容和结 论如下: (1)两个线粒体DNA片段组合分析共发现9种差异(单倍型)。在大青山 地区仅有单倍型A;贺兰山地区的每个种群内均存在五种单倍型(A-E),具有较 高的遗传多样性。另外4种单倍型分布于青藏高原,其中单倍型F在高原的每个 种群中都存在;高原边缘的种群除了拥有该单倍型外,东北部和东南部的种群还 分别发现其他三种单倍型(G-I),高原台面上的种群(除种群23外)却只有单 倍型F。AMOVA分析表明线粒体单倍型的多态性主要存在于贺兰山-大青山地 区和青藏高原地区的种群间(74.47%),F ST 分析也显示两个地区间(F ST =0.745) 存在显著的遗传分化。而遗传分化系数NST显著大于GST,同样证明青海云杉的线 粒体单倍型具有显著的谱系地理结构。青藏高原及临近贺兰山-大青山地区线粒 体单倍型的分布格局表明,在冰期时贺兰山地区是一个大的避难所,而高原边缘 则可能有多个避难所,瓶颈效应造成了不同单倍型在边缘种群中的随机固定。冰 期后,处于边缘避难所的种群向高原台面扩张,因经历了奠基者效应而形成了目 前高原台面种群固定单一单倍型的分布式样。青藏高原与临近的贺兰山-大青山 地区没有共有的线粒体单倍型,这可能是因为地理隔离(腾格尔沙漠)阻止了这 两个地区的种子交流,进而导致两个地区的遗传分化。 (2)叶绿体DNA 片段研究仅发现两种单倍型。在贺兰山-大青山和青藏 高原的多数种群中均发现这两种叶绿体单倍型;与线粒体单倍型相比,叶绿体单 青海云杉的谱系地理学研究 ii 倍型没有显著的谱系地理关系,表明在贺兰山-大青山和青藏高原之间存在频繁 的花粉交流,花粉流并未像种子流那样因为腾格尔沙漠的地理隔离而终止。线粒 体DNA 和叶绿体DNA 标记的谱系地理学比较研究表明,青海云杉花粉比种子 具有更强的传播能力,长距离花粉传播导致的基因流可能会消除冰期避难所和冰 期后扩散所形成的遗传痕迹。
Pages73
Language中文
Document Type学位论文
Identifierhttp://210.75.249.4/handle/363003/3146
Collection中国科学院西北高原生物研究所
Recommended Citation
GB/T 7714
孟丽华. 青海云杉的谱系地理学研究[D]. 西北高原生物研究所. 中国科学院西北高原生物研究所,2008.
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