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高山榕(Ficus altissima)的亲缘地理学研究
Alternative TitleResearch on the phylogeography of Ficus altissima
黄竹增
Subtype硕士
Thesis Advisor彭艳琼
2018-05
Degree Grantor中国科学院研究生院
Place of Conferral北京
Degree Discipline生态学
Keyword高山榕 雌雄同株榕树 亲缘地理学 种群动态
Abstract植物类群的地理分布格局深受繁育系统、历史地质事件及气候变化的影响,
亲缘地理学为推测物种地理分布格局的历史过程提供了可靠的方法。国内学者
虽然对不少植物类群开展了亲缘地理学研究,但主要集中于温带地区。榕属植
物全球约800 种,主要分布于热带地区,为众多动物类群提供丰富的食物和栖
息地,被公认为是热带雨林中的关键植物类群,并与专性传粉榕小蜂互惠共生。
对榕属这一热带雨林关键和代表树种开展亲缘地理学研究,有利于认识热带植
物区系乔木树种的种群分布格局和动态变化历史,对认识亚洲热带雨林群落演
化历史,以及其对全球变化的响应也有重要的参考价值。本研究以雌雄同株的
高山榕为研究对象,对分布于中国、泰国、缅甸、越南和柬埔寨等地的高山榕
种群进行采样,利用1 个叶绿体间隔区序列(psbA-trnH)和16 对核基因微卫
星引物,探讨高山榕的遗传多样性、种群遗传结构、种群历史动态和地理分布
格局。同时结合物种分布模型,模拟其现在和冰期的潜在分布区,探讨了高山
榕地理分布格局形成的历史过程。主要结果和结论如下:
1. 叶绿体序列分析结果: 对高山榕33 个种群233 个个体的叶绿体
psbA-trnH 序列进行分析,结果显示高山榕种群遗传多样性较低(HT = 0.378),
只得到3 个psbA-trnH 单倍型,然而其中两个祖先单倍型被高山榕与近缘种共
享。种群间遗传分化明显(FST = 0.953,P < 0.01),AMOVA 分析显示95.270%
的遗传变异来自于种群间,但不存在明显的亲缘地理结构[GST(0.887)> NST
(0.799)]。综合中性检验、失配分析以及物种分布模型结果,显示高山榕经历
了缓慢的种群扩张过程。不完全的谱系筛选可能是高山榕与近缘物种共享祖先
单倍型的重要原因,而有限的种子散播能力可能限制了种群间的基因流,导致
高山榕种群扩张缓慢和种群间遗传分化明显。
2. 微卫星引物的开发和分析结果:本研究利用二代测序的方法,设计开发了20 对高山榕微卫星引物,并筛选出其中16 对具有较高多态性的引物对25 个
高山榕种群共184 个个体的遗传多样性及遗传结构进行分析。结果显示:平均
等位基因数NA 为1.500–4.750,观测杂合度(HO)为0.390–0.552,期望杂合
度(HE)为0.258–0.570,私有等位基因丰度(PA)为0.000–0.630。微卫星
标记揭示的高山榕种群遗传分化程度(FST = 0.177)低于cpDNA(FST = 0.953)。
AMOVA 分析表明变异主要存在于种群内(82.330%)。聚类分析表明,高山榕
的种群存在一定的亲缘地理结构。
3. 生态位模拟表明,高山榕在末次盛冰期时期(LGM)存在三个主要的分
布中心,两两之间并不连续,是高山榕的三个主要的潜在分布区域;冰期后三
个区域之间重新建立联系。叶绿体和微卫星数据显示,三个区域都存在特有的
遗传谱系,而且部分种群的遗传多样性高,是明显的避难所信号;分子数据也
检测到了冰期从北向南退却而冰期后向四周扩散的信号。基于以上证据,高山
榕在LGM 存在三个大的潜在分布区域,冰期后气候变暖又向四周扩散,形成
了现在的分布格局。
Document Type学位论文
Identifierhttp://ir.xtbg.org.cn/handle/353005/10928
Collection西双版纳热带植物园毕业生学位论文
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GB/T 7714
黄竹增. 高山榕(Ficus altissima)的亲缘地理学研究[D]. 北京. 中国科学院研究生院,2018.
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