黑斑侧褶蛙种群微卫星谱系地理学分析 ——末次盛冰期避难所假说的检验

论文摘要

本论文包括三部分：第一章：对全球的古气候变化特别是第四纪的冰期气候变化对物种的影响进行了概述。第二章：对微卫星标记及其在分子谱系地理学研究中的应用进行了综述。第三章：应用5个微卫星位点探讨了中国黑斑侧褶蛙53个地理种群共计727个体的种群遗传多样性、种群结构和种群动态。结果显示,中国黑斑侧褶蛙种群的有效等位基因数为10.4713；观测杂合度和期望杂合度分别为0.6548±0.0840和0.8897±0.0581,种群遗传多样性相当高。SRTUCTURE分析表明,当K=2时,得到AK值最大值402.8125；FCA的分析发现,黑斑侧褶蛙种群可以分为两个独立的区域,但是这两个区域并不是完全分离的。该结果提示该物种在种群遗传结构上存在明显的两个分支：大陆支系Cluster Ⅰ和东北支系Cluster Ⅱ。ClusterⅠ广泛分布在中国大陆的大部分地区,而Cluster Ⅱ仅分布于东北地区的东部。进一步分析发现Cluster Ⅰ支系可再分为两个亚支：东部亚支Cluster Ⅰ-1和西南亚支Cluster Ⅰ-2。基因流的分析表明,黑斑侧褶蛙的现今分布格局是末次盛冰期之后起源于不同避难所的种群扩散的结果。其中Cluster Ⅰ的避难所位于东部季风区、横断山脉以及四川贵州地区,而Cluster Ⅱ的避难所位于朝鲜半岛。Cluster Ⅰ和Cluster Ⅱ在中国东北地区发生了二次接触,这一接触区的地形由平原向山地过渡,为南北向的一个狭长地带,跨越了三省六市的范围。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 古气候变化对物种隔离分化的影响
• 1.1 第四纪及末次冰期
• 1.1.1 第四纪底界的争论
• 1.1.2 冰期与间冰期
• 1.1.3 第四纪大冰期和末次冰期
• 1.2 冰期气候对全球生物的影响
• 1.2.1 生物对冰期的适应——避难所的形成
• 1.2.2 生物冰期避难所研究的进展
• 1.2.2.1 欧洲的生物冰期避难所研究
• 1.2.2.2 北美洲的生物冰期避难所研究
• 1.2.3 中国的生物冰期避难所研究
• 第二章 微卫星标记及其在分子系统学研究中的应用
• 2.1 分子系统学概述
• 2.2 微卫星标记
• 2.3 微卫星标记在分子系统学研究中的运用
• 第三章 微卫星标记揭示的中国大陆黑斑侧褶蛙种群歧异格局分析
• 引言
• 3.1 材料与方法
• 3.1.1 实验材料的采集
• 3.1.2 实验方法
• 3.1.2.1 全基因组DNA提取
• 3.1.2.2 微卫星DNA扩增
• 3.1.2.3 基因分型和结果读取
• 3.2 数据分析
• 3.2.1 种群遗传多样性分析
• 3.2.2 种群遗传结构分析
• 3.2.3 种群遗传变异分析
• 3.2.4 种群动态分析
• 3.3 结果
• 3.3.1 种群遗传多样性
• 3.3.2 种群遗传结构分析
• 3.3.3 种群遗传变异分析
• 3.3.4 种群动态分析
• 3.4 讨论
• 3.4.1 微卫星结果支持线粒体的结果
• 3.4.2 黑斑侧褶蛙在第四纪冰期的避难所
• 3.4.2.1 东部季风区避难所Eastern Monsoon Refuge
• 3.4.2.2 横断山区避难所Hengduan Montains Refuge
• 3.4.2.3 川黔避难所Sichuan-Guizhou Refuge
• 3.4.2.4 朝鲜半岛避难所Korean Pennisula Refuge
• 3.4.3 黑班侧褶蛙在间冰期的扩散
• 3.4.3.1 Cluster Ⅰ的扩散
• 3.4.3.2 Cluster Ⅱ的扩散
• 3.4.4 黑斑侧褶蛙二次接触区的界定
• 参考文献
• 致谢