中国南方冷杉属物种谱系地理分析揭示其复杂起源和遗传渐渗

论文摘要

冷杉属主要分布在寒冷环境的高纬度地区,个别种类分布在中国南方低纬度的亚热带地区,而这些南方冷杉属物种的谱系地理起源及其谱系间的可能杂交一直是不清楚的。冷杉属的线粒体DNA （mtDNA）和叶绿体DNA （cpDNA）的遗传方式分别是种子传播的母系遗传和花粉传播为主的父系遗传,同时获取这两个基因组的遗传变异数据有利于我们更好地揭示物种间的杂交及其进化历史。本文对中国南方4个亚热带濒危冷杉种（百山祖冷杉,资源冷杉,元宝山冷杉和梵净山冷杉）和中国西南及华中地区2个北方冷杉种（紫果冷杉和巴山冷杉）的2个线粒体片段（nad5-4和nad7-1）和2个叶绿体片段（trnS-G和trnL-F）进行序列分析。4个南方冷杉种检测到3种线粒体单倍型和4种叶绿体单倍型。3种线粒体单倍型聚成明显的两支,每支都包含其中一个北方的种。一种线粒体单倍型固定在梵净山冷杉,元宝山冷杉和资源冷杉中,而另外的两种属于另外一支,出现在百山祖冷杉和资源冷杉中。另外,一种出现在资源冷杉,百山祖冷杉,巴山冷杉和紫果冷杉中,一种存在于资源冷杉和紫果冷杉,剩下的两种单倍型与其它单倍型相差两步突变,仅出现在梵净山冷杉和元宝山冷杉中。我们的研究结果表明这些亚热带冷杉的谱系地理起源极其复杂,并且资源冷杉的进化历史发生了遗传渐渗。检测到的单倍型为这些物种遗传界定和和有效保护提供了理论基础。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 1 前言
• 1.1 谱系地理学
• 1.1.1 理论内涵
• 1.1.2 分子标记和统计方法
• 1.1.3 国内外植物谱系地理研究
• 1.2 物种概念
• 1.3 冷杉属概况
• 1.3.1 分类和化石记录
• 1.3.2 遗传结构、冰期历史和渐渗的相关研究
• 1.4 本文目的和意义
• 2 材料和方法
• 2.1 样本采集
• 2.2 总DNA提取
• 2.3 DNA扩增、纯化和测序
• 2.4 数据分析
• 3 结果
• 3.1 线粒体变异及其分布
• 3.2 叶绿体变异及其分布
• 4 讨论
• 4.1 谱系地理学历史
• 4.2 遗传界定和杂交
• 4.3 种内多样性和保护
• 4.4 谱系地理学面临的挑战和前景
• 参考文献
• 附录
• 在学期间发表的研究论文
• 致谢