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兰属为兰科观赏植物重要组成之一,多为珍稀濒危植物,均被列入《濒危野生动植物物种国际贸易公约》保护范围。兰属植物主要分布于中国亚热带地区,江西山脉较多,兰属植物在各山脉均有分布,是检验地理与景观隔离较为理想的物种,目前对兰属植物地理分布格局的原因了解甚少。研究以兰属三个代表性物种(建兰(Cymbidium ensifolium),寒兰(Cymbidium kanran)和蕙兰(Cymbidium faberi))为材料,基于分子标记数据(叶绿体DNA(cpDNA)、ITS、ISSR标记)和地理空间数据(气候和地理位置)进行群体遗传结构、谱系地理结构与景观遗传学研究,推断兰属三个代表性物种的历史迁移廊道和冰川避难所。主要研究结果如下:(1)基于地理空间和气候数据的物种分布模型(SDMs)的适生区分布研究表明:我国兰科兰属的建兰、寒兰以及蕙兰三种植物的古气候时期的分布格局与目前的格局一致,表明我国多个山区存在多个避难所。我国建兰、寒兰以及蕙兰的适生区主要分布于我国南部的区域。建兰和寒兰的高适生区主要分布于我国的江西省、福建省、广东省、广西省以及台湾等地。蕙兰比建兰、寒兰分布更广,其高适生区在四川省,云南省,重庆,以及浙江省也有分布。气候变化背景下三个代表性物种的物种分布模型预测表明,随着全球气候变暖,建兰和和寒兰的适生区总体呈现缩减的趋势,而蕙兰则呈扩张趋势。(2)利用群体遗传结构软件Structure 2.3.4对建兰、寒兰以及蕙兰三种植物群体遗传结构分析表明:建兰可划分为3个群组,Barrier2.2分析表明,建兰17个居群存在3个主要遗传障碍,第一遗传障碍处于第一组群(GroupⅠ)和第二组群(GroupⅡ)之间,处于罗霄山脉和武夷山脉地区。蕙兰的遗传结构分析结果与建兰相同,最佳群组也为3,其Barrier2.2分析表明,存在3个主要遗传障碍,第一个主要障碍处于第一组群(GroupⅠ)和第三组群(GroupⅢ)之间,处于罗霄山脉和九岭山脉区域。而寒兰的遗传结构图,和建兰和蕙兰有些差异,其最佳群组为2,而且Barrier分析表明,存在2个主要遗传障碍,第一主要障碍处于第一组群(GroupⅠ)和第二组群(GroupⅡ)之间,和建兰分析结果一致。从三种植物的整体遗传结构图来看,三种植物的居群依据ISSR数据推断出最可能的遗传结构群组(K),但是其居群之间也有混杂,通过山脉形成的自然生态廊道进行遗传交流。(3)本研究利用ArcGIS软件和MaxEnt软件,结合遗传数据和物种分布模型,以两个基因组标记为基础,推断模拟了物种三个时期的物种迁移路线,得到的结论如下:建兰主要迁移是沿着罗霄山脉-大庾岭和九连山脉-武夷山脉这条路线。寒兰的迁移路线主要是九岭山脉-雩山山脉-武夷山脉、九连山-武夷山脉这两大迁移廊道。蕙兰主要是沿着九岭山脉、九岭山脉-雩山山脉-武夷山脉这两条路线,但在将来时期相较于其他两条通道,九岭山脉-怀玉山脉迁移通道连通性增强。从迁移廊道模拟结果来看,山脉起到了桥梁的作用,促进了基因在东西部种群之间的流动。由于第四纪气候的波动,生境和迁移廊道常为暖温带常绿森林所占据,这可能导致了物种生境的破碎化,加剧了东西部种群的分化。最终,物种撤退到多个孤立的山区避难所,形成了目前的地理分布格局。