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《陕西师范大学》 2010年
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秦岭地区橄榄秦岭蝗的谱系地理学研究

于志辉  
【摘要】: 橄榄秦岭蝗(Qinlingacris elaeodes)是我国特有属秦岭蝗属(Qinlingacris Yin et Chou)的代表种类,仅分布在秦岭山脉海拔2300m以上的低温地区,其在秦岭山区呈离散的岛屿状分布。在地质历史上,这一高海拔地区曾经历了四次冰川作用,至今在海拔3000m以上地带,仍保存着末次冰期的完整遗迹。由于刚脱离末次冰期不久,这些中高山地带仍被冰缘气候笼罩。因此,对秦岭蝗属的种群分化及遗传多样性进行研究,可以揭示秦岭地区的环境变化对生物进化,特别是种下进化的影响。同时,也能为蝗虫(特别是短翅类蝗虫)的物种形成机制的研究提供参考。 本研究选取橄榄秦岭蝗的10个地理种群进行研究。首先,选取线粒体COII基因和核ITS基因作为分子标记,通过PCR产物的测序得到基因序列,并对三个数据集(COII、ITS、COII+ITS)采用邻近结合法(neighborjoining, NJ)、最大简约法(maximum parsimony, MP)和最大似然法(maximum-likelihood, ML)进行种群系统发育关系的重建。其次,通过形态测量数据的聚类分析与方差分析,对8个种群的地理演化关系进行研究。此外,本文还对橄榄秦岭蝗的AFLP反应体系进行探索和优化,建立了适合于橄榄秦岭蝗的AFLP反应体系,成功筛选出8对多态性良好的引物,获得条带清晰的指纹图谱。实验结论如下: 1、本研究对橄榄秦岭蝗COII基因、ITS基因以及COIIITS联合数据三个数据集采用NJ法、MP法和ML法构建系统发育树。结果显示:橄榄秦岭蝗10个种群30个个体的聚类情况与其所处的地理位置基本一致。牛背梁光头山种群和秦岭太白山种群被明显分开,太白山9个种群又分为南坡和北坡种群。南坡种群的个体优先按照其分布位置聚为一支,北坡种群虽聚为一支,但各种群的个体表现出一定的混聚现象。本研究所得结论:①秦岭对橄榄秦岭蝗的分布及南北坡种群的基因交流确有一定的阻隔作用;②在第四季冰期期间,太白山南北坡低海拔地区,至少各有一个避难所:③太白山南北坡分界线在大爷海和大文公庙之间的拔仙台一带。 2、基于橄榄秦岭蝗雌雄个体的形态特征及雄性肛上板特征的聚类结果显示:橄榄秦岭蝗形态特征的聚类结果虽没有完全按照各个种群的地理分布位置相聚,但部分种群还是明显分为南坡种群与北坡种群两个分支,说明秦岭对南北坡橄榄秦岭蝗的分布及基因交流确有阻隔作用。牛背梁光头山种群没有被明显分出,且总是与北坡小文公庙种群聚为一支,需要进一步研究来解释该现象。 3、橄榄秦岭蝗AFLP反应体系的探索研究表明:①DNA提取过程中增加RNA酶消化步骤和延长酚/氯仿抽提时间,可以得到高纯度DNA;②使用EcoRⅠ和MseⅠ进行双酶切、两步法AFLP扩增及所筛选的8对选择性引物,可以得到清晰的AFLP指纹图谱:③凝胶银染过程中,55℃染色、显色效果较好,氢氧化钠显色液比碳酸钠显色液效果好。
【学位授予单位】:陕西师范大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:Q968

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