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普氏蹄蝠分子系统地理学研究

摘要普氏蹄蝠(Hipposiderospratti)隶属于翼手目(Chiroptera)蹄蝠科(Hipposideridae)蹄蝠属(Hipposideros),是典型的洞栖型蝙蝠,主要分布在中国。迄今,关于普氏蹄蝠的研究涉及分类、回声定位及种群结构等,而相关的谱系地理格局及其种群历史动态等问题尚不清楚,为了弄清该物种的种群遗传多样性现状和系统发育、扩张时间、遗传结构模式、种群扩散模式及可能的冰期避难所等问题,本研究利用线粒体基因(Cytb)和微卫星(nSSR)两种分子标记对普氏蹄蝠的分子系统地理学进行了研究,拟解决以下三个问题:(1)普氏蹄蝠遗传多样性、种内系统地理结构及分歧时间;(2)群体遗传结构,推测主要支系的起源和扩散路线,验证是否存在由东向西经度方向的扩散路线;(3)分析种群历史动态,探讨第四纪冰期-间冰期冷暖气候交替的环境变化对种群系统地理结构格局的影响。研究结果以期为该物种的保护及后续深入研究提供基础资料。结果如下:<br>  1.普氏蹄蝠个体扩增的线粒体Cytb序列总体核苷酸多样性(π)为0.00140,10个微卫星位点上的平均观察杂合度(Ho)为0.7417,总体表现较低的遗传多样性水平,其中东部支系的江西种群(JX)与中西部支系的河南种群(HN)遗传多样性最低。普氏蹄蝠分为东部支系和中西部支系两大谱系,存在明显的地理分布格局和谱系结构,其中东部支系包括广东(GD)、福建(FJ)、江西(JX)种群,中西部支系包括云南(YN)、广西(GX)、河南(HN)种群。所有被检测到的普氏蹄蝠个体的遗传分歧时间都可追溯到距今0.82Ma,东部支系的分歧时间为0.20Ma,中西部支系的分歧时间为0.35Ma,均处于第四纪更新世冰期-间冰期旋回时期。<br>  2.基于线粒体Cytb基因普氏蹄蝠各种群对之间表现出高且显著的整体遗传分化,ΦST值范围为0.26136~0.97778,而微卫星数据结果却显示普氏蹄蝠各种群间具有低且显著的全局遗传分化,FST范围为0.02366~0.12250。线粒体AMOVA分析遗传变异主要发生在组间(80.15%),而微卫星有92.75%的遗传变异来自种群内。基于线粒体及微卫星的Mantel检验显示遗传距离与地理距离之间均无显著的相关性。根据普氏蹄蝠各地理种群的遗传多样性及单倍型网络图结构分析可知中西部支系内的云南(YN)种群和东部支系内的福建(FJ)种群这两个区域可能代表了各支系的遗传多样性中心和起源中心,此后以此为中心进行扩散,由于第四纪更新世冰期-间冰期冷暖气候交替的环境变化造成了中西部支系和东部支系之间的隔离,导致普氏蹄蝠各区域的群体开始独立进化,其中一支扩散到东部地区,另外一支扩散到中西部的云南和广西地区,并在0.26百万年前到达中部地区。另外通过IMA2分析显示所有普氏蹄蝠种群之间均没有明显的基因流动(P>0.05),且普氏蹄蝠两个支系之间缺乏基因交流,由此本研究没有检测到由东向西沿经度方向的扩散路线。<br>  3.中性检验(Tajima''sD检验、Fu''sFs检验)以及错配分布结果均显示普氏蹄蝠种群大小在历史上基本保持稳定没有经历明显的种群扩张,BSP曲线图结果显示东部支系在历史上没有发生明显的扩张事件,而中西部支系在末次盛冰期后期(距今约2.5万年)开始扩张。瓶颈效应显示仅东部支系的普氏蹄蝠种群在逐步突变模型(SMM)下经历了极显著的瓶颈效应。乌蒙山脉、秦岭东部余脉、南岭以及武夷山脉在第四纪冰期时为普氏蹄蝠提供了避难所。<br>  综上,普氏蹄蝠遗传多样性较低,存在明显的地理分布格局和谱系结构,个体的遗传分歧时间均处于第四纪冰期的更新世时期;种群之间均没有明显的基因流动,没有明显的由东向西沿经度方向的扩散路线;该物种的中西部支系目前处于种群扩张的时期。

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发布时间 2024-08-01(万方平台首次上网日期,不代表论文的发表时间)
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