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长柄水青冈种群遗传结构和系统地理学研究 【摘要】：系统地理学主要研究影响物种的基因谱系形成现有地理分 布格局的历史过程 ,常用于系统地理学研究的基因是细胞器 DNA( 线 粒体 DNA 、叶绿体 DNA) 和核 DNA 。细胞器 DNA 和核 DNA 是两种 不同遗传模式的基因 ,两种基因片段结合起来用于系统地理学的研究 , 可以揭示种群的遗传结构并推测影响种群现有遗传分布格局的历史 过程。欧洲和北美最早开展系统地理学方面的研究。 第四纪冰期时欧 洲和北美大部分地区都被冰盖覆盖 ,许多古老的物种只在少数避难所 存活下来 ,存活下来的种群在冰期结束后由南向北重新扩散 ;而东亚大 陆并没有被巨大的冰川覆盖 ,但气温比现在降低 8-12℃。那么当时许 多东亚物种的分布区是否与当时欧洲和北美生物的分布区发生了相 同的变化 ?这些东亚物种是否也存在冰期避难所 ?冰期后又是沿怎样 的扩散路线形成现在的分布格局 ?为了解决以上的问题 ,我们选取了 长柄水青冈作为研究材料。第三纪晚期时 ,水青冈属植物广泛分布于 我国大部分地区 ,甚至北部地区也有分布。第四纪冰期气候使其退缩 到南方亚热带地区 ,但是冰期后气候回暖时 ,喜马拉雅山和青藏高原的 抬升 ,使我国东部和西南部季风性气候加强 ,西北华北大陆性气候加强 , 气候条件的改变限制了水青冈向北、向西北的扩散 ,水青冈继续保留 在南方亚热带地区。长柄水青冈是我国水青冈属中分布最广泛的种 , 主要在我国秦岭以南、五岭南坡以北各地分布 ,是我国亚热带常绿落 叶阔叶混交林的优势种之一 ,分布区呈东西样带分布 ,东部地区分布呈 明显片断化。第四纪冰期对水青冈现在的分布格局有着重要的影响。 那么 ,第四纪冰期时长柄水青冈的避难所在那里 ?冰期后沿怎样的路 线向外扩散并形成现有分布格局 ?本文针对以上问题进行探讨 :采用 核 DNA 的 SSR标记和叶绿体 DNA 标记 ,分析长柄水青冈的种群遗传 结构 ,探讨种子流和花粉流在种群遗传分化中的贡献率 ;希望通过分析 种群遗传结构和叶绿体单倍型的地理分布格局 ,揭示长柄水青冈的冰 期避难所和冰期后的扩散路线。主要结果如下 :(1)用 7 对微卫星引物 对 27 个种群 576 个个体分析表明 ,长柄水青冈种群有较低的遗传多样 性。大部分的遗传变异存在于种群内。 种群间遗传分化程度高于其它 水青冈种。东部种群和西部种群表现出不同的遗传多样性分布格局。 东部种群的遗传多样性低于西部种群。 东部分布区种群间的遗传分化 比较大 ,表明长期的片断化阻隔了种群间花粉和种子的传播 ,使种群间 的遗传分化加大。东部不同种群的遗传多样性变化很大