中国西北地区脓疮草复合体的种内遗传分歧和谱系地理学研究

【作者】 赵艳芬； 张明理； 潘伯荣；

【机构】 中国科学院新疆生态与地理研究所； 中国科学院大学； 中国科学院植物研究所；

【摘要】 第四纪气候波动对西北干旱区大多数植物的遗传多样性和居群遗传结构起着至关重要的作用。为了解气候变化对干旱区草本植物的影响,我们依据Flora of China选取西北地区广布的脓疮草复合体-绒毛脓疮草(Panzerina lanata)作为研究对象,分别在内蒙古、陕西、甘肃、宁夏等地采集27个自然居群。利用两个叶绿体DNA片段(trnH-psbA和rpoB-trnC)对27个居群的269个个体进行测序,共得到七个单倍型。运用分子方差分析(AMOVA)、中性试验和失配分析估计居群遗传结构和居群动态,利用Beast来估计七个单倍型之间的分化时间。研究结果表明,总的遗传多样性(HT=0.673±0.0869)较高,居群内平均遗传多样性水平较低(HS=0.033±0.0214)。分子方差分析(AMOVA)显示,主要的遗传分化发生在三个地理组之间(北部组、中部组和东部组)。居群动态和分布区模拟分析结果表明该物种没有经历近期的扩张。我国西北地区脓疮草复合体七个单倍型之间的分化时间发生在早更新世到晚更新世之间,与中国西北地区的干旱化和沙漠扩张的时间相一致。干旱化和沙漠扩张导致了物种多样化和生境片段化。此外,我们推测,沙漠和贺兰山脉可能作为有效的地理障碍,导致种内的分歧,其遗传分化的特点支持赵一之(1998)的分类处理,阿拉善脓疮草(P.alaschanica)和甘肃脓疮草(P.kansuensis)不应该为2个独立的种,应该归并在P.lanata中。更多还原