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亲缘地理学(Phylogeography)是研究种内或近缘种间基因世系地理格局的历史演化以及形成的原理和过程一门新兴学科,主要探讨物种的演化(亲缘关系)与地质历史(如冰河、地理隔离时间等)之间的相关性。
我们所选用的其中一个研究对象映山红(Rhododendron simsii Planch.)为杜鹃花科(Ericaceae)植物,半常绿灌木。在中国分布于珠江、长江流域以及台湾,基本上覆盖了中国常绿阔叶林的分布区。本研究中我们选用了两个叶绿体非编码区片段(rp120-rps12和trnL—F)和三对AFLP引物组合(E—AAC/M—CTA,E—AGC/M—CTA和E—AGG/M—CAT)来检测映山红的亲缘地理结构。将rp120-rps12和trnL—F片段组合后,共得到9个单倍型(hap1-hap9),34个居群的核苷酸多样性(π)变化范围为从0到1.02x10-3,单倍型多样性(h)变化范围为从0到0.6000。根据叶绿体单倍型地理分布特点,将映山红分布区划分为四个区域,即西部,西南,东南,东部。四个地理区域间的分子方差分析表明69.85%变异来自于这四个地理区域间,21.14%的变异来自于地理区内居群间。三对AFLP引物组合在映山红26个居群130个个体中共扩增出185个稳定、清晰、可判读的条带,扩增片段长度在50-600bp之间。其中122个条带具有多态性,多态性条带百分率为65.9%。Neis基因多样性和香农信息指数分别为0.1715,0.2670。映山红是一种常见广布种,居群规模很大,且为虫媒的异交植物,遗传多样性应该较高,但通过与杜鹃花属其他物种比较,该研究发现映山红遗传多样性位于中等水平。映山红可以被划分为四个地理区:西部、西南、东部、东南,这可能是由过去的异域片断化造成的,映山红在四个地理区冰期时经历了瓶颈效应且有分别不同的避难所,并在冰期后快速从避难所迁移扩张,形成现在的分布格局。
本论文所选用的另一个研究对象为桃儿七Sinopodophyllum hexandrum(Royle) Ying(Berberidaceae),是一个生长于青藏高原周围、地理分布范围较广的多年生高山草本植物。在中国,桃儿七的分布区同时包括了中国两个生物多样性热点地区,是研究第四纪冰期对中国喜玛拉雅地区和中国西南山区高山植物影响的理想材料。我们选用了三个叶绿体非编码区片段(atpH—atpI,rps18-clpp,tmL(UAG)—rp132-F)和三对AFLP引物组合(EcoRI—AAC/MseI—CTC,EcoRI—ACC/MseI—CTC,EcoRI—ACC/MseI—CTG)来检测桃儿七的亲缘地理结构。cpDNA和AFLP标记显示桃儿七的遗传多样性极低且在东喜玛拉雅与横断山两个地区之间有显著的遗传分化。喜玛拉雅中部地区可能是桃儿七在东喜玛拉雅唯一的冰期避难所,冰期后从避难所的迁移路线可能是由西向东。桃儿七在横断山地区可能存在多个避难所,分别位于南部的中甸和横断山中部。横断山南部和北部地区的居群可能在冰期后由避难所由南向北迁移,横断山中部地区冰期后只在原地进行垂直水平上的迁移并未向外迁移扩散。