四種廣布性貝類系統(tǒng)地理學研究—探討中國近海貝類遺傳格局形成過程和演化機制.pdf

1、海洋生物現(xiàn)今的遺傳格局是各種歷史和當前環(huán)境因素在不同空間尺度共同作用的結果。海洋系統(tǒng)地理學的開展已在全球熱點海區(qū)例如東北太平洋、大西洋-地中海等地區(qū)詳細揭示了生物的遺傳結構和遺傳多樣性分布等現(xiàn)狀。然而直到現(xiàn)在，我們對于西北太平洋邊緣海海洋生物的系統(tǒng)地理學知識仍然所知甚少。本研究即是在以上背景下對主要分布在中國海沿岸的四種雙殼綱貝類，利用分子系統(tǒng)地理學的方法和基于溯祖理論的分析手段進行了系統(tǒng)研究。我們結合線粒體和核DNA分子標記的數(shù)據(jù)揭示

2、了各個物種的系統(tǒng)地理格局，比較了種間進化歷程的一致性，并討論了歷史事件、當前環(huán)境、生態(tài)因素等對塑造它們現(xiàn)今遺傳結構的作用。
　　1.青蛤分子系統(tǒng)地理學研究
　　為了驗證歷史冰期和長江沖淡水對青蛤遺傳結構的影響，我們采集了來自東海、南海、日本海共21個群體的335個青蛤樣品。MtCOI和nrITS-1兩個分子標記的結果都表明每個邊緣海由不同的譜系主導，三個邊緣海群體間存在顯著的遺傳分化。基于mtCOI的分子鐘估算結果顯示三個譜

3、系的分化時間發(fā)生在更新世。群體動態(tài)分析顯示東海和南海譜系經(jīng)歷了明顯的歷史群體擴張。我們的結果表明青蛤在東亞地區(qū)的系統(tǒng)地理格局主要是受更新世冰期邊緣海的隔離造成的，而非先前認為的長江沖淡水。更新世時，邊緣海之間隆起的陸橋成為阻礙不同海盆間群體基因交流的地理屏障。各個避難所內(nèi)的群體在漫長進化歷程中不斷累積突變，最終形成三個分化較深的譜系。當海平面上升屏障移除后，青蛤有限的擴散能力和中國近岸的海流環(huán)境可能是青蛤能長久維持這種歷史格局的原因。<

4、br>　　2.泥蚶分子系統(tǒng)地理學研究
　　海洋生物現(xiàn)今的系統(tǒng)地理格局不僅受到各種歷史和當代生態(tài)因素的影響，而且越來越多的受到人類活動的影響。分析這些因素的相互作用可以為生物資源的利用和保護提供必要的遺傳學背景。我們利用mtCOI和nrITS-1標記對中國東海和南海10個地點的泥蚶群體進行了遺傳學研究。系統(tǒng)發(fā)生分析表明該種內(nèi)存在2個進化顯著性單元（ESUs），其形成可能和冰期海平面下降造成的兩海區(qū)的隔離有關。其中一個 ESU分布在所

5、有群體中，而另一個僅分布在南海兩個不相鄰的兩群體中。通過距離隔離模式分析和對比同海域的其它海洋生物遺傳格局，泥蚶兩個 ESU的分布最可能是人為易位養(yǎng)殖而不是自然擴散造成的。從保護角度講，僅分布在南海的ESU有滅絕的危險，需要合理的管理措施對其保護。
　　3.中國蛤蜊和四角蛤蜊的比較系統(tǒng)地理學研究
　　生物的進化歷程和地理歷史事件之間存在緊密的聯(lián)系。在良好的地理模型系統(tǒng)下進行系統(tǒng)地理學研究有助于驗證各種難解的生物假說。東海的地

6、形獨特且冰期避難所的信息非常明確，是研究冰后期生物進化的理想場所。我們采集了主要分布于東海的中國蛤蜊和四角蛤蜊各9個群體，結合mtCOI和微衛(wèi)星（SSR）數(shù)據(jù)分析比較了它們的系統(tǒng)地理結構。MtCOI單倍型網(wǎng)絡關系圖顯示兩個物種系統(tǒng)發(fā)生關系均為“星狀”，這和兩個物種單一東海避難所起源的假說相符合。但是二者的群體遺傳結構明顯不同：四角蛤蜊的群體間不存在顯著的遺傳分化；而中國蛤蜊的連云港、平潭群體和其他群體間存在顯著分化，來自 SSR的數(shù)據(jù)也