摘要：本文以热带亚热带地区分布广泛的秀体溞属(Diaphanosoma)为对象,利用中性遗传标记手段探讨其生物地理格局,...本文以热带亚热带地区分布广泛的秀体溞属(Diaphanosoma)为对象,利用中性遗传标记手段探讨其生物地理格局,分析隐种或杂交种存在的可能性;以中国分布范围最广的模糊秀体溞(D.dubium)为例,利用第二代测序技术开发其微卫星引物,结合线粒体分子标记分析其种群的遗传多样性及空间的遗传结构,探讨种群遗传分化的可能机制;同时结合空间信息,分析模糊秀体溞β遗传多样性分布特征及其贡献因子。共采集79个秀体溞种群用于种类多样性分析,2个种群来自欧洲的匈牙利,5个种群来自印度尼西亚,3个种群来自菲律宾,3个种群来自泰国,2个种群来自越南,2个种群来自柬埔寨,其余62个种群均来自中国。除以上79个种群外,另有54个模糊秀体溞种群都采自中国,用于种群遗传多样性及遗传结构的分析。我们首先用形态学的方法对亚洲地区秀体溞属展开物种多样性的分析,然后获得不同物种个体的线粒体COI基因与核基因间隔序列ITS2的序列,通过DNA分类检验与分子系统发生检验等方法来评估杂交对于线粒体与核序列不一致(mitonuclear discordance)现象的解释。通过自动条形码间隔探索(Automatic Barcode Gap Discovery,ABGD)、泊松树进程(Poisson Tree Processes,PTP)和广义混合Yule溯祖模型(Generalized Mixed Yule Coalescent,GMYC)三种不同的方法界定秀体溞的物种数目。对于COI序列,ABGD和GMYC描述出7个与形态学分类相一致的物种。对于ITS2序列,仅ABGD描述出7个与形态学分类相一致的物种。PTP对于两种序列数据集都不能恰当地界定物种。结果表明:(1)秀体溞中存在隐种;(2)扩增的所有个体中有6%出现线粒体与核序列不一致;(3)杂交是最可能解释线粒体与核序列不一致的原因;(4)存在潜在的杂交遗传物种。遗传多样性格局的分析说明,秀体溞不仅仅是在生态学角度,在进化角度上也扮演着热带Daphnia的重要作用。针对热带亚热带地区分布最为广泛的模糊秀体溞,用第二代测序技术建立其基因组文库,从中筛选出31对稳定可变的微卫星位点,通过4个自然种群检验其哈迪温伯格平衡。该31对引物对于秀体溞属内的其他物种也同样适用,不同物种之间的等位基因都有所差异。在所有引物中,我们选择11对用于热带种群遗传学分析,以证实引物的实用性。结果表明,不同种群之间的遗传差异较大,其中两个种群的遗传多样性较低(长青水库和湛江东海岛),其余种群的遗传多样性较高。这表明,开发的引物适用于对热带种群的遗传多样性评估。利用开发的11对微卫星引物和线粒体COI序列研究热带亚热带地区54个模糊秀体溞的种群遗传结构。对于COI序列,总共成功扩增552条序列,获得98条单倍型。对于微卫星标记,总共分析了54个种群的1674个个体。模糊秀体溞没有明显的种群结构,其种群主要由年轻种群组成,环境与空间不能显著解释种群之间的遗传分化。以持续的奠基者事件与优先者效应为基础的垄断假说可能不适用于模糊秀体溞。基于线粒体单倍型的分析表明,模糊秀体溞个体能进行长距离的扩散,最大扩散距离达3600 km。基于线粒体DNA单倍型,我们未发现局部贡献β多样性(Local Contributions to Beta Diversity,LCBD)显著差异的种群;而基于微卫星基因频率分析,存在局部贡献β多样性(LCBD)显著的种群,它们主要位于热带水库以及沿海岛屿地区,这与模糊秀体溞的种间杂交有关。空间因子对β遗传多样性的解释显著高于环境因子解释,表明扩散所形成的基因流是影响模糊秀体溞的β遗传多样性的主要原因,秀体溞传播方向为东西走向,河流可能是提供秀体溞传播的主要途径。模糊秀体溞的种群中心位于长江中下游地区,该地区遗传多样性高。模糊秀体溞种群之间同时具有长距离和短距离扩散。从模糊秀体溞的中心种群到边缘种群,存在遗传多样性下降的趋势,种群扩张主要通过分层扩散。更多还原显示全部
