《植物類群分化中的生態隔離及生態隔離界線研究》是毛建豐為項目負責人，中國科學院植物研究所為依託單位的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：植物類群分化中的生態隔離及生態隔離界線研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：毛建豐
- 依託單位：中國科學院植物研究所
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
生態分化與生殖隔離是生物多樣性的形成及適應性分化的主導因子。進化生物學研究的核心問題之一就是揭示物種間的隔離與分化以及這種隔離分化的形成機制。高山鬆起源於油松和雲南松的天然雜交，該同倍性雜種複合體是一個很有價值的物種形成和適應性分化研究體系。本項目擬選擇背景清楚、具有較好理論價值的生物體系－高山松複合體為模式；基於物種分布數據、多變數環境數據、群體遺傳數據及地理地質數據，利用穩健的統計檢驗方法，探討植物類群間分化的生態隔離形式、格局、和主要環境因子以及環境因子間相互作用對隔離和分化的貢獻，進而探討生物界多樣性的形成和動態機制。
結題摘要
生態分化與生殖隔離是生物多樣性的產生和適應性分化的主導因子。揭示物種間的隔離與分化以及這種隔離分化的形成機制是進化生物學研究的核心問題之一。本研究以高山松（Pinus densata）及其親本複合體為研究對象，基於已有的研究基礎，利用分子群體遺傳學、生態遺傳學、生物地理學和空間統計技術，結合類群間人工雜交實驗和野外異地栽培實驗來探討生殖隔離、生態分化及相關問題。 研究結果包括： （1）驗證出地理和生態因子共同參與了群體遺傳分化，生態因子在類群分化中的關鍵作用與以往強調地理隔離的譜系地理研究不同，我們研究進一步闡明了生態和地理的多重作用的生物多樣性形成的影響。此項研究結果發表在 PLoS ONE (2013)。 （2） 識別出高山松及其親本種間的生態界限及存在形式 利用地理信息系統分析手段，結合穩健的空間隨機化檢驗，對高山松與雲南松間、高山松與油松間的生態界限進行了檢驗。研究首次將對生態界限的空間隨機化檢驗引入物種形成研究，極大地拓展了我們對生態選擇作用的認識；揭示出了生態環境、地理、海拔等因素的共同作用對高山松適應性遺傳分化的影響。研究結果處在投稿中。 （3） 高山松雜種群體的遺傳分化格局及群體歷史重建 研究表明，高山松在向西部擴張的過程中經歷了極其嚴格的瓶頸。高山松所有地域的群體都經歷了近期的群體擴張，這在由少數奠基者建立的中西部群體中尤為明顯。基因流只發生在相鄰地域的高山松群體之間，從而導致了高山松內部極其顯著的群體分化。本研究對高山松群體分化和物種形成歷史的研究，將有助於我們了解青藏高原生物多樣性的起源和維持機制。研究結果發表在 Molecular Ecology （2012）。 （4） 證實生態選擇是高山松及其親本種間生殖隔離的重要成分 基於大規模種間人工雜交和大尺度、多群體、多年份的移栽實驗，揭示了高山松與其親本種間生殖隔離的形式、實質和強度；論證了生態選擇、內在的遺傳因素和地理隔離在高山松的物種形成中所起的作用。研究結果發表在 Evolution (2014)。 本研究對深入理解同倍性雜交物種的形成機制具有重要的理論意義，為揭示松屬植物適應性分化模式提供了重要參考數據，對理解青藏高原生物多樣性的起源和維持機制提供了重要研究實例。
