北温带水青冈属的间断分布及其泛生物地理学解释

水青冈属(Fagus L.)在北温带呈间断分布, 已发现的丰富的第三纪化石为讨论其起源和演化提供了证据。该文采用泛生物地理学的轨迹分析方法对水青冈属的分布进行了研究, 试图分析水青冈属的分布格局, 进而讨论其进化问题。结果表明, 水青冈属在中国、日本、北美、欧洲的分布是完全间断的, 没有一个共有轨迹连接它们, 即使在毗邻的、且有植物亲缘关系的中国和日本, 也没有一个共有轨迹连接。完全间断的轨迹对分析水青冈属的起源、演化和扩散学说, 没有提供任何信息。仅有两条共有轨迹分别分布在中国东南部和日本, 分别代表了中国4种和日本3种水青冈属种类的连接, 说明水青冈属经历了漫长的历史演化, 扩散能力是有局限性的, 仅在分化和多样性中心进行了一些分化和演化, 整个属并未进行长距离的扩散, 或者长距离扩散早已销声匿迹了, 现代的分布格局完全是以间断为最主要特征的。间断分布的动力解释为古地中海西撤、青藏高原隆起、东亚季风活动等地质历史事件, 第三纪以来特别是第四纪冰期活动等气候波动, 以及水青冈属植物的生物学特性(特别是喜温喜湿)。     

双花木属植物潜在分布区模拟与分析

气候变化直接影响着物种的分布范围。了解气候变化对濒危物种分布区的影响,是开展保护生物学研究的基础。双花木属(Disanthus Maxim.) 1种1变种,隶属金缕梅科(Hamamelidaceae),为东亚特有濒危物种和典型的中-日间断分布成分,在研究东亚植物区系地理演化方面具有重要的科学价值。本研究基于双花木属植物19个当前居群分布点的气候变量,运用MaxEnt模型预测双花木属植物在末次盛冰期(约22000年前)、当前(1950—2000年)和未来(2060—2080年)气候情景下的潜在分布区的结果显示,受试者工作特征曲线下的面积(AUC=0.9999±0.0001)接近于1,表明MaxEnt模型的预测准确度极高;气候变量贡献率和Jackknife检验评估的结果显示,制约双花木属植物分布的主导气候变量是最湿月降水量和最干月降水量。采用ArcGIS 10.0中的ArcToolbox空间分析工具定量分析比较双花木属的分布动态,基于生境稳定性(N_(stab))、当前与其他时期分布区面积比(N_a)和扩张/收缩程度(N_e)的分析结果揭示,在双花木属植物进化过程中,分布范围经历了收缩过程;未来的温室气体排放量升高程度不同,其适生区呈现不同程度(30%—65%)收缩,特别是RCP 8.5气候情景下,我国武夷山山脉的潜在分布区有可能会丧失。探讨双花木属植物对不同时期气候变化的响应,重建冰期以来该属植物地理分布的变迁历史,分析限制其潜在地理分布的主导气候变量,可为双花木属植物保育措施的制定和东亚地区植物区系物种形成演化的研究提供理论参考。     

基于简化基因组数据开发岭南青冈微卫星引物

微卫星标记（simple sequence repeat，SSR）在基因组中普遍存在，具有共显性、高多态性等特点，在群体空间遗传研究中应用广泛。随着测序技术的发展，SSR的开发方法也更加多样化。岭南青冈（Quercus championii Benth）是中国南方常绿阔叶林的珍贵材用树种，对其分子标记的开发可促进岭南青冈的育种和种质保护。本研究基于4个岭南青冈个体的简化基因组序列进行SSR引物的开发。使用pyRAD软件分析显示：①每个个体中包含微卫星重复片段的序列在46 000~84 000条；②个体内聚类后得到的位点数在5 500~24 000；③个体间聚类后获得1 158个一致性位点。在1 158个位点中获得186个侧翼序列没有变异且重复碱基位于序列中间位置的位点。使用Primer Premier 5.0设计了25对引物，在来自3个群体的36个岭南青冈个体中进行验证，结果表明17对引物能成功扩增，共获得106个等位位点，每个引物的等位基因数在2~12，平均为6.2。引物的期望杂合度和观测杂合度分别为0.19~0.88和0.11~0.76。本研究的引物开发方法具有速度快、效率高、成本低的特点，可应用于群体遗传学分子标记的开发。