宁陕齿突蟾分子生态学研究

发布时间：2017-08-01 10:30

  本文关键词：宁陕齿突蟾分子生态学研究

  更多相关文章： 种群遗传结构 谱系地理学 历史种群动态 景观遗传学 宁陕齿突蟾

【摘要】：本文采用线粒体DNA——细胞色素b(cyt b)和细胞色素c氧化酶亚基I(COI)基因的联合数据,利用分子生态学的基本研究方法对宁陕齿突蟾(Scutiger ningshanensis)的种群遗传结构、历史生物地理、种群动态历史以及景观特征对遗传分化的影响进行了系统的研究。研究结果表明宁陕齿突蟾的遗传分化较高,在大多数种群中遗传分化显著,共检测到3个谱系(进化枝)。这3个谱系分别是佛坪-太白谱系、宁陕谱系和伏牛山谱系,白西而东沿秦岭山脉分布。宁陕齿突蟾种群具有显著的谱系地理结构,即每一个谱系对应一个特定的地理分布区域。佛坪-太白谱系位于秦岭西段、宁陕谱系位于秦岭中段,伏牛山谱系位于秦岭东段。系统发育关系和SAMOVA的分析结果表明,82.15%的遗传变异来自种群之间,种群内部的变异仅占17.85%。Mantel检验结果显示,宁陕齿突蟾种群的配对计算地理距离与配对计算遗传距离之间显著相关(回归系数=0.001286,相关系数=0.77051,p (rrand≥robs)=0.01850.05),表明细胞色素b和细胞色素c氧化酶亚基Ⅰ基因序列的遗传分化存在距离-隔离(isolation by distance,IBD)模式,由此反映了遗传变异的分布主要是由于地理分隔所致。不同种群或谱系之间的种群扩张或收缩、以及遗传分化可通过地形、秦岭山脉的反复隆升和上新世或更新世的气候周期来解释。种群动态历史分析表明,宁陕齿突蟾在距今4万年前经历了种群的快速扩张,当前种群规模的缩小在很大程度上是环境变化所致。尽管基于统计谱系地理学的研究没有确定出宁陕齿突蟾避难所的位置和数量,但结果表明其当前种群来自不同的冰期避难所。共检测到3个遗传屏障,第一个位于太白县黄柏塬-佛坪县凉风垭和宁陕县之间,第二个位于宁陕县和伏牛山之间,第三个位于伏牛山的老君山和白云山-石人山之间。景观遗传学研究结果表明,宁陕齿突蟾各种群之间的基因流路线受地形的影响和制约,种群间的个体迁移不会越过高山进行。地形对遗传连接度形成至关重要。相比距离-隔离模式,地形能显著地解释遗传分化上的更多变异。地形、气候变化和反复的种群扩张或收缩共同导致宁陕齿突蟾的遗传变异水平较高。本研究发现宁陕齿突蟾可能是一个隐种复合体,存在3个潜在的隐种。系统发育研究推断得到的3个进化枝可以当做3个相应的保护管理单元(MUs),在今后制定宁陕齿突蟾保护对策时应予以考虑。
【关键词】：种群遗传结构 谱系地理学 历史种群动态 景观遗传学 宁陕齿突蟾
【学位授予单位】：陕西师范大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：Q958
【目录】：

• 摘要3-5
• Abstract5-10
• 第1章 绪论10-22
• 1.1 分子生态学10-11
• 1.2 群体遗传学11
• 1.3 谱系地理学11-16
• 1.3.1 谱系地理学定义的提出12
• 1.3.2 谱系地理学发展历史12-14
• 1.3.3 谱系地理学主要研究方法及其评述14-16
• 1.3.4 谱系地理研究未来发展方向16
• 1.4 景观遗传学16-18
• 1.4.1 景观遗传学定义16-17
• 1.4.2 景观遗传学发展历史17
• 1.4.3 景观遗传学主要研究方法及其评述17-18
• 1.4.4 景观遗传学研究现状18
• 1.5 保护遗传学18-19
• 1.6 秦岭地区研究概况19
• 1.7 本研究的目的和意义19-22
• 第2章 采样、DNA提取、PCR扩增和测序22-26
• 第3章 宁陕齿突蟾世代时间的确定26-30
• 3.1 材料和方法26
• 3.2 结果26-28
• 3.3 讨论28
• 3.4 结论28-30
• 第4章 遗传多样性和种群遗传结构30-38
• 4.1 材料和方法30
• 4.1.1 采样、DNA提取、PCR扩增和测序30
• 4.1.2 核苷酸多态性30
• 4.1.3 种群遗传结构分析30
• 4.2 结果30-33
• 4.3 讨论33-35
• 4.4 结论35-38
• 第5章 单倍型之间系统发育分析38-44
• 5.1 材料和方法38-39
• 5.1.1 系统发育分析38
• 5.1.2 估算分歧时间38-39
• 5.2 结果39
• 5.3 讨论39
• 5.4 结论39-44
• 第6章 历史生物地理学44-48
• 6.1 材料和方法44-46
• 6.2 结果46
• 6.3 讨论46-47
• 6.4 结论47-48
• 第7章 种群动态历史分析48-56
• 7.1 材料和方法48
• 7.2 结果48-55
• 7.3 讨论55
• 7.4 结论55-56
• 第8章 景观遗传学56-62
• 8.1 材料和方法56
• 8.2 结果56-57
• 8.3 讨论57-58
• 8.4 结论58-62
• 第9章 隐种复合体分类研究62-70
• 9.1 材料和方法62-63
• 9.2 结果63-68
• 9.3 讨论68-69
• 9.4 结论69-70
• 总结70-72
• 创新点和不足72-74
• 参考文献74-90
• 致谢90-92
• 攻读博士学位期间科研成果92

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本文编号：603815