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                      青藏高原植物適應與進化學科組揭示了青藏高原和喜馬拉雅地區山地虎耳草種內的快速分化曆史
                      2018-11-30 科技處 | 【 】【打印】【關閉

                         近年來,越來越多的研究者們對青藏高原及其周邊地區的植物進行了譜系地理學研究,這些研究主要集中于確定物種的冰期避難所位置及其間冰期時的擴張路線,而關于物種內快速分化的現象尚未進行清晰的探討。本研究揭示了第四紀氣候變化對青藏高原和喜馬拉雅地區的一種高山草本植物山地虎耳草(Saxifraga sinomontana)的居群遺傳結構和進化曆史的影響,結果發表在“Frontiers in Genetics”期刊上。 

                        本研究利用兩套葉綠體片段(trnL-trnFrpl16)和核基因ITS片段對山地虎耳草的29個居群(350個個體)進行了進化曆史的研究。研究結果表明:在該物種350個個體內共檢測到89個單倍型和158個基因型。其中,只有少數單倍型/基因型呈廣泛分布的狀態,大部分的單倍型/基因型都爲單個居群所特有,且這些居群均勻分布在山地虎耳草的現有地理範圍內。這一現象表明該物種在第四紀冰期時可能存在多個微型避難所。此外,單倍型/基因型之間的系統發育關系也沒有得到很好的揭示。因此,結合該物種單倍型種類豐富、特有單倍型數量多及單倍型分化程度淺等特點,我們推測山地虎耳草種內經曆了一個快速分化的過程。分子鍾估算結果顯示山地虎耳草種內的分化時間爲1.09Ma,這與青藏高原第四紀首次盛冰期發生的時間(1.17Ma)相吻合。 

                        基于以上研究結果,我們推測對于青藏高原和喜馬拉雅地區的山地虎耳草來講,第四紀氣候的反複波動可能觸發了該物種種內的快速分化。當然,山地虎耳草物種本身具有著廣泛的生態位,且與其同域分布的近緣物種之間可能存在基因漸滲/雜交,這些因素可能在一定程度上也影響著該物種的遺傳結構,而這些相關的內容還需要進一步的研究來加以探討。 

                      1 山地虎耳草单倍型和基因型的地理分布圖

                        2 基于山地虎耳草基因型进行的分歧时间估算示意圖 

                        原文鏈接:https://doi.org/10.3389/fgene.2018.00381 

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