《中國水生植物廣布種的比較分子譜系地理學研究》是依託武漢大學，由徐新偉擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：中國水生植物廣布種的比較分子譜系地理學研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：徐新偉
- 依託單位：武漢大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
近些年來，隨著植物分子譜系地理學的快速發展，有著豐富植物區系的中國也成為了研究熱點地區之一。對現有的研究進行比較表明多種植物有著共同的譜系地理分布格局，且與地質歷史事件或古環境變遷相一致。但是這些研究集中於樹木或者陸生草本，對水生植物並不關注。水生植物專性生活於水體中，其對氣候變化的回響與陸生植物相比有何不同？水生植物廣布種分布於不同流域中，其群體之間的遺傳分化是否與水體隔離程度相關？本項目選取6種不同生活型的水生植物廣布種為研究對象，利用葉綠體基因片斷和微衛星分子標記，進行比較分子譜系地理學研究，揭示水生植物的基因譜系地理分布格局及其成因，加深人們對於這一特殊生態類群的認識，從而全面了解中國植物區系複雜多樣的進化歷史。
結題摘要
近些年來，隨著植物分子譜系地理學的快速發展，有著豐富植物區系的中國也成為了研究熱點地區之一。但是這些研究多集中於樹木或者陸生草本，對水生植物並不關注。水生植物專性生活於水體中，對氣候變化的回響與陸生植物有所不同。水生植物廣布種分布於不同流域中，種群之間的遺傳分化可能與水體隔離程度相關。本項目以多個水生植物廣布種為研究對象，在全國範圍內廣泛採集植物樣品，利用葉綠體基因片段和微衛星位點進行分子譜系地理學研究。結果發現（1）穗花狐尾藻以東北-西南一線為界分為兩個不同的遺傳群，它們的地理分布表明山脈可能是基因流屏障。因果模型揭示環境異質性和地理屏障顯著影響著穗花狐尾藻居群的遺傳分化，而多元回歸分析表明氣候差異具有最高的回歸係數；（2）穗花狐尾藻和西伯利亞狐尾藻在東北和青藏高原共同分布，在東北雜交頻率低而青藏高原雜交頻率高。相對應的，在東北兩種狐尾藻表現出明顯的生態位分化且雜種的分布局限於狹窄的地理區域；而在青藏高原兩種狐尾藻表現出明顯的生態位重疊，雜種離散分布於多個不同的地理區域；（3）黑藻在中國具有顯著的基因譜系地理分布格局，即四個遺傳譜系分布於不同的地區，但與流域並不對應。黑藻種群之間具有顯著的遺傳分化。黑藻的分化發生在中新世末期，不同譜系的再分化發生在更新世。生物地理分析表明黑藻起源於東亞。形態特徵測量的結果顯示四個遺傳譜系之間形態特徵有顯著差異；（4）杉葉藻具有2個分化明顯的遺傳譜系A和B，約在1.36百萬年前分化，A局限於東北，B分布於西北、青藏高原、華北和東北，在東北發生了以譜系A為母本的單向雜交。譜系B又可以進一步分為三個亞群組分布在不同地區。生態位模型分析表明杉葉藻在末次盛冰期從高原台面下撤到高原東北緣和東南緣的冰期避難所。本項目的研究表明水生植物廣布種種群遺傳分化顯著，種群之間的遺傳分化與水系隔離並不直接相關。地理屏障、環境異質性和進化過程都可能影響種群的遺傳分化，但不同物種的主要驅動因子不同，從而產生了不同的基因譜系地理分布格局。還需要更多的研究案例來揭示水生植物這一特殊生態群的複雜的進化歷史。
