鹿蹄橐吾间断分布系统发育地理学案例

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1、“鹿蹄橐吾系统发育模式和间断分布的研究”文献报告李佳蔚昆明植物研究所1.全株；2.叶子；3.花序JournalofBiogeography(J.Biogeogr.)(2013)PhylogeneticpatternsanddisjunctdistributioninLigulariahodgsoniiHook.(Asteraceae)Jin-FengWang1,2,XunGong1*KeyLaboratoryofBiodiversityandBiogeography,KunmingInstituteo

2、fBotany,ChineseAcademyofSciences研究背景研究内容实验材料实验方法实验结果讨论研究背景中国和日本有很多植物表现出间断分布式样，多数呈间断分布种类主要在中国的东部与日本两地，但也有少数种类分布在中国的中部及西南部与日本。在中国，鹿蹄橐吾主要围绕四川盆地分布；在日本，鹿蹄橐吾主要分布在本州岛北部和北海道。两种解释间断分布的模型：长距离扩散；地理分隔受第四纪冰期影响，日本海形成及扩张导致日本与中国大陆间陆桥反复出现，使两地植物区系得以交流，深刻影响了东亚植物区系的组成。长距离扩

3、散（long-distancedispersal）：通过长距离扩散到适宜的生境而导致的间断分布。地理分隔（vicariance）：曾经广泛分布的物种，由于气候地质等环境因素的变化而导致其分布范围大幅度收缩，并在分布区内产生了地理分隔，从而形成了物种的间断分布。如长距离扩散所致：甲地区长距离扩散到乙地区：来自甲、乙地区的居群所形成的谱系分支彼此互相交错，不能区分开来，乙地区遗传多样性会比甲地区低。如地理分隔所致：来自甲、乙两区的居群分别形成两个不同的谱系分布，互为单系，且该物种在两地区间拥有相近的遗传多

4、样性。长距离扩散理论还是地理分隔理论都会产生不同的遗传信号：研究内容鹿蹄橐吾中国—日本间断分布的形成原因，是long-distancedispersal还是vicariance种群情况种群动态间断分布原因多样性分析系统发育分析分布于中国和日本的鹿蹄橐吾的动态历史过程。分布于中国和日本的鹿蹄橐吾的分化时间。实验材料2008年6月至2009年10月，对分布于中国的鹿蹄橐吾进行广泛野外材料采集，采集23个具代表性居群，围绕四川盆地边缘，云贵高原，横断山脉，秦岭地区，武陵山地区。日本立教大学博士，本州岛2个居

5、群，北海道4个居群，共29个居群，280个个体。实验方法Thechloroplastgenome(cpDNA)母系遗传比核基因拥有更多的变异较低的基因重组频率对于鹿蹄橐吾29个居群的280个个体的三个叶绿体DNA片段（trnQ–5′rps16；trnL–rpl32；psbA–trnH）进行测序应用MrBayes和Beast法建立系统发育关系应用Statisticaldispersal–vicarianceanalysis(S-DIVA)判断鹿蹄橐吾间断分布原因1.总DNA提取，PCR扩增，测序2.数据

6、分析2.2采用“不一致长度差异”来检测数据之间可能存在的异质性（Incongruencelengthdifference(ILD)test）检测通过paup*4.0b10来运行，表现三个叶绿体基因间隔区间无显著冲突，因而将三个叶绿体基因矩阵进行联合分析2.1序列编辑拼接用DNASTAR软件包中的SEQMAN完成，每个片段拼接好的序列用ClustalX进行简单对比。3212.3针对数据总体及两居群数据，及日本两岛屿的cpDNA片段序列，应用软件DnaSP4.0统计出单倍型多样性（Haplotypediv

7、ersity(Hd)）和核苷酸多样性（nucleotide(π)diversity）针对数据总体及两居群数据应用程序PERMUT1.0计算得居群内平均遗传多样性（HS），总遗传多样性（HT），居群间遗传分化系数GSTNST。45种群情况2.4应用Arlequin3.0.1软件包中分子变异分析（AMOVA）检测该研究物种在不同分区和整个分区内的居群间和居群内变异水平，以及单倍型分布的FST评价，进一步揭示居群内的分化程度.62.5同时用贝叶斯法和最大简约法构建叶绿体单倍型间的系统发育关系。首先应用软件M

8、ODELTEST3.7参考Akaikeinformation标准选择最佳进化模型（GTR+I+Gmodel）。应用MrBayes3.1.2ForBayesiananalysis,fourchains,eachwithadifferentstartingseed,wererunfortwomilliongenerations;eachanalysiswasrepeatedtwice.每100代保留一棵进化树。预算400000代后达到平稳，将最开始4000棵