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喜马拉雅雪鸡的分子系统地理学研究

王小立  
【摘要】:喜马拉雅雪鸡(Tetraogallus himalayensis)隶属于鸟纲(Aves)、鸡形目(Galliforms)、雉科(Phasianidae)、雪鸡属(Tetraogallus),分布在高山及亚高山地带。本文以线粒体DNA (mtDNA)的控制区(D-loop)和微卫星为分子标记,研究了我国喜马拉雅雪鸡11个地理种群的分子系统地理学。本文的主要目的是:(1)采用不同分子标记检测喜马拉雅雪鸡不同地理种群的遗传多样性,(2)通过分子手段构建喜马拉雅雪鸡整个分布区内的系统地理结构,检验其是否存在明显的系统地理分化;(3)分析比较不同分子标记构建的系统地理结构之间是否存在差异;(4)分析种群的遗传分化和种群历史动态,阐述更新世冰川作用和气候变化对喜马拉雅雪鸡系统发生的影响(5)从遗传学角度探讨喜马拉雅雪鸡的保护问题。本研究中,分子系统地理的部分共对喜马拉雅雪鸡11个地理种群的样本进行了分析,其中包括67个样本的mtDNA控制区序列、109个样本6组的10个多态性微卫星位点。 主要研究结果如下: 1.喜马拉雅雪鸡mtDNA控制区的碱基含量都显示A+T的含量超过了一半,符合mtDNA控制区是“A和T丰富区”。67个样本的mtDNA控制区序列中共发现57个变异位点,定义了37种单倍型,核苷酸多样性为0.977±0.0069、单倍型多样性为0.0103±0.00523。10对微卫星位点平均等位基因数为10.4,平均期望杂合度和观察杂合度分别为0.857±0.048和0.250±0.271,低平均期望杂合度、高观察杂合度表现出杂合子不足。 2. mtDNA控制区序列的贝叶斯进化树和网络图显示,喜马拉雅雪鸡11个地理种群的样本可以分为四个进化分支,D支全部来自塔什喀什,分支A和其他三个分支间的分歧发发生在0.291×106y前,推测出发生分歧的时间相当于第四纪冰期间冰期期间的民德-里斯间冰期;微卫星分析获得两大支三小枝,因样本量不同导致结果存在差异。 3. AMOVA的结果显示,11个种群的种群间基因流水平较低(Nm=0.62),种群间的遗传分化明显(Fst=0.15,P0.001)。皮山-塔什库尔干(PS-TSK)种群间的0.912,表明喜马拉雅雪鸡不同种群间的基因交流受到限制。 4.在雪鸡的系统发生树上的地理亚结构的水平表明,喜马拉雅雪鸡近期经历过种群分化、基因交流受到阻碍。单倍型H35(HT、SB)、H36(HT)位于进化树的基部,明显的与其它单倍型区分开,很可能是由于低水平的基因流(Nm=0.202)和显著的遗传分化(Fst=0.711,P0.001)造成的。 5.错配分布和中性检验的结果支持喜马拉雅雪鸡经历过种群扩张,喜马拉雅雪鸡的扩张发生在晚更新世(late Pleistocene)期间的玉木冰期(Wurm glaciation),此时气候寒冷干燥,喜马拉雅雪鸡现今分布区内的大部分山脉被冰帽覆盖,雪鸡白山顶下降到低海拔觅食,即喜马拉雅雪鸡在冰期发生扩张。


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