李屬(薔薇科)臭櫻分支的系統(tǒng)發(fā)育和時(shí)空演化研究
發(fā)布時(shí)間:2021-06-09 18:34
山脈活動(dòng)及其相關(guān)的氣候變化在生物地理分布格局和多樣化形成過程中起重要作用。青藏高原(QTP)及鄰近地區(qū)是植物物種形成的熱點(diǎn)地區(qū)之一。近年來,大量研究致力于理清該地區(qū)物種多樣性形成和QTP隆升間的關(guān)系,但是相比于QTP極為龐大的物種數(shù)量,目前所涉及的植物類群仍較少。以往的系統(tǒng)發(fā)育研究大多使用核DNA或細(xì)胞器DNA片段,包含的信息位點(diǎn)較少,無法準(zhǔn)確揭示種間關(guān)系及其演化歷史。隨著第二代測序技術(shù)(NGS)的發(fā)展,系統(tǒng)發(fā)育基因組學(xué)在理解物種多樣化進(jìn)程、重建演化歷史的研究中大放異彩。臭櫻分支隸屬于薔薇科廣義李屬,是東亞特有類群,間斷分布于青藏高原至東部的武夷山。由于其所包含的物種數(shù)較少,且其地理分布區(qū)跨度大,分布模式多樣,因此臭櫻分支是研究時(shí)空多樣性演化歷史的理想類群。然而,由于該類群形態(tài)性狀復(fù)雜多樣,僅使用形態(tài)學(xué)方法無法清晰地區(qū)分物種;同時(shí),由于以往取樣不全或使用的分子片段較少等原因,該分支內(nèi)的種間關(guān)系仍不清楚,嚴(yán)重阻礙了對該分支時(shí)空演化格局的理解。本研究選取臭櫻分支32個(gè)個(gè)體進(jìn)行了二代測序,囊括了該類群所有分布域的所有物種;通過組裝葉綠體基因組數(shù)據(jù)構(gòu)建了系統(tǒng)發(fā)育貝葉斯樹(BI)和最大似然樹(M...
【文章來源】:西北農(nóng)林科技大學(xué)陜西省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:49 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
青藏高原(廣義)(Farveetal.,2015)
西北農(nóng)林科技大學(xué)碩士學(xué)位論文61.4臭櫻分支研究進(jìn)展臭櫻分支(Maddeniagroup)屬薔薇科廣義李屬Prunuss.l.,由4–6個(gè)物種組成,2n=32(Yüetal.1986;Luetal.2003;Wen&Shi,2012)。臭櫻分支的物種主要分布于喜馬拉雅山地區(qū)、中國中部、西北、西南和東南地區(qū)的高山和亞高山地區(qū),呈中國-喜馬拉雅分布(Kalkman,2004;Wuetal.2006)。不同于絕大多數(shù)廣義李屬物種,臭櫻分支物種的花瓣與萼片形態(tài)極為相似(圖1-2G,H);此外,該類群物種為落葉喬木或灌木,且葉片邊緣具形態(tài)各異的鋸齒,這其與廣義李屬中同樣萼片花瓣分化不明顯的臀果木類群區(qū)分開來(Sterling,1964;Focke,1984;Luetal.2003;Wangetal.2019)。圖1-2部分臭櫻分支物種Fig.1-2PartialviewofsomeMaddeniaspeciesA.四川臭櫻P.hypoxantha繁殖枝(具花序);B.華西臭櫻P.wilsonii繁殖枝(具花序);C.四川臭櫻P.hypoxantha繁殖枝(具核果);D.華西臭櫻P.wilsonii繁殖枝(具核果);E.銳齒臭櫻P.incisoserrata營養(yǎng)枝;F.同一銳齒臭櫻P.incisoserrata植株上的不同葉片,示臭櫻分支葉片形態(tài)的高度多樣性;G.四川臭櫻P.hypoxantha花;H.銳齒臭櫻P.incisoserrata花,示極為相似的花瓣和萼片,但仍存在可觀察到的形態(tài)差異1.4.1臭櫻分支分類歷史由于臭櫻分支特殊的形態(tài)特征,其最初被認(rèn)為是一個(gè)獨(dú)立的屬。1854年,Hooker與Thomson建立了臭櫻屬M(fèi)addeniaHook.f.etThomson,并發(fā)表了該屬的第一個(gè)物種——喜馬拉雅臭櫻M.himalaicaHook.f.etThomson(Hooker&Thomson,1854)。隨后,Hooker(1878)根據(jù)一份破碎的標(biāo)本描述并發(fā)表了該屬的第二個(gè)物種M.pedicellataHook.f,因其具有較喜馬拉雅臭櫻更長的花梗。然而,M.pedicellata這一“新種”后來被證實(shí)是櫻屬的高盆櫻桃Cerasuscerasoides(D.Don)Sok(Hara,19
第一章文獻(xiàn)綜述9圖1-3臭櫻分支地理分布圖Fig.1-3GeographicdistributionoftheMaddeniagroup各物種分布示意圖依照國家植物資源標(biāo)本庫網(wǎng)站(http://www.cvh.ac.cn)的標(biāo)本分布地繪制1.5本研究的目的和意義本研究涵蓋了臭櫻分支的所有物種,覆蓋中國已知所有主要分布地區(qū);通過對樣品進(jìn)行二代測序,獲得其葉綠體基因組序列,并構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹、厘清臭櫻分支種間關(guān)系。同時(shí),本研究也將進(jìn)行分子鐘分析和祖先地理重建,揭示臭櫻分支的時(shí)空演化歷史,并闡明古氣候、古地理變化對于該分支物種形成及分布模式的影響。此外,進(jìn)行形態(tài)學(xué)研究,討論關(guān)鍵的種間差異性狀,篩選具有重要分類學(xué)價(jià)值的性狀。作為一項(xiàng)綜合研究,本研究不僅完善了臭櫻分支的分類修訂,也為QTP地區(qū)的物種形成及演化歷史研究提供借鑒。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]植物生命之樹重建的現(xiàn)狀、問題和對策建議[J]. 王偉,劉陽. 生物多樣性. 2020(02)
[2]青藏高原及毗鄰區(qū)植物多樣性演化與維持機(jī)制:進(jìn)展及展望[J]. 劉杰,羅亞皇,李德銖,高連明. 生物多樣性. 2017(02)
[3]用葉綠體ndhF和核核糖體ITS序列推斷李屬(薔薇科)的系統(tǒng)發(fā)育(英文)[J]. 文軍,Scott T. BERGGREN,Chung-Hee LEE,Stefanie ICKERT-BOND,Ki-Oug YOO,謝磊,Joey SHAW,Dan POTTER. 植物分類學(xué)報(bào). 2008(03)
[4]晚新生代青藏高原的隆升與東亞環(huán)境變化[J]. 施雅風(fēng),李吉均,李炳元,姚檀棟,王蘇民,李世杰,崔之久,王富保,潘保田,方小敏,張青松. 地理學(xué)報(bào). 1999(01)
[5]從生物化石的性質(zhì)和分布分析秦嶺上升的階段性與幅度[J]. 薛祥煦,張?jiān)葡? 地質(zhì)論評. 1996(01)
[6]秦嶺植物區(qū)系的性質(zhì)、特點(diǎn)和起源[J]. 應(yīng)俊生. 植物分類學(xué)報(bào). 1994(05)
[7]福建假稠李屬一新種[J]. 張永田. 廣西植物. 1985(01)
本文編號:3221103
【文章來源】:西北農(nóng)林科技大學(xué)陜西省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:49 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
青藏高原(廣義)(Farveetal.,2015)
西北農(nóng)林科技大學(xué)碩士學(xué)位論文61.4臭櫻分支研究進(jìn)展臭櫻分支(Maddeniagroup)屬薔薇科廣義李屬Prunuss.l.,由4–6個(gè)物種組成,2n=32(Yüetal.1986;Luetal.2003;Wen&Shi,2012)。臭櫻分支的物種主要分布于喜馬拉雅山地區(qū)、中國中部、西北、西南和東南地區(qū)的高山和亞高山地區(qū),呈中國-喜馬拉雅分布(Kalkman,2004;Wuetal.2006)。不同于絕大多數(shù)廣義李屬物種,臭櫻分支物種的花瓣與萼片形態(tài)極為相似(圖1-2G,H);此外,該類群物種為落葉喬木或灌木,且葉片邊緣具形態(tài)各異的鋸齒,這其與廣義李屬中同樣萼片花瓣分化不明顯的臀果木類群區(qū)分開來(Sterling,1964;Focke,1984;Luetal.2003;Wangetal.2019)。圖1-2部分臭櫻分支物種Fig.1-2PartialviewofsomeMaddeniaspeciesA.四川臭櫻P.hypoxantha繁殖枝(具花序);B.華西臭櫻P.wilsonii繁殖枝(具花序);C.四川臭櫻P.hypoxantha繁殖枝(具核果);D.華西臭櫻P.wilsonii繁殖枝(具核果);E.銳齒臭櫻P.incisoserrata營養(yǎng)枝;F.同一銳齒臭櫻P.incisoserrata植株上的不同葉片,示臭櫻分支葉片形態(tài)的高度多樣性;G.四川臭櫻P.hypoxantha花;H.銳齒臭櫻P.incisoserrata花,示極為相似的花瓣和萼片,但仍存在可觀察到的形態(tài)差異1.4.1臭櫻分支分類歷史由于臭櫻分支特殊的形態(tài)特征,其最初被認(rèn)為是一個(gè)獨(dú)立的屬。1854年,Hooker與Thomson建立了臭櫻屬M(fèi)addeniaHook.f.etThomson,并發(fā)表了該屬的第一個(gè)物種——喜馬拉雅臭櫻M.himalaicaHook.f.etThomson(Hooker&Thomson,1854)。隨后,Hooker(1878)根據(jù)一份破碎的標(biāo)本描述并發(fā)表了該屬的第二個(gè)物種M.pedicellataHook.f,因其具有較喜馬拉雅臭櫻更長的花梗。然而,M.pedicellata這一“新種”后來被證實(shí)是櫻屬的高盆櫻桃Cerasuscerasoides(D.Don)Sok(Hara,19
第一章文獻(xiàn)綜述9圖1-3臭櫻分支地理分布圖Fig.1-3GeographicdistributionoftheMaddeniagroup各物種分布示意圖依照國家植物資源標(biāo)本庫網(wǎng)站(http://www.cvh.ac.cn)的標(biāo)本分布地繪制1.5本研究的目的和意義本研究涵蓋了臭櫻分支的所有物種,覆蓋中國已知所有主要分布地區(qū);通過對樣品進(jìn)行二代測序,獲得其葉綠體基因組序列,并構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹、厘清臭櫻分支種間關(guān)系。同時(shí),本研究也將進(jìn)行分子鐘分析和祖先地理重建,揭示臭櫻分支的時(shí)空演化歷史,并闡明古氣候、古地理變化對于該分支物種形成及分布模式的影響。此外,進(jìn)行形態(tài)學(xué)研究,討論關(guān)鍵的種間差異性狀,篩選具有重要分類學(xué)價(jià)值的性狀。作為一項(xiàng)綜合研究,本研究不僅完善了臭櫻分支的分類修訂,也為QTP地區(qū)的物種形成及演化歷史研究提供借鑒。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]植物生命之樹重建的現(xiàn)狀、問題和對策建議[J]. 王偉,劉陽. 生物多樣性. 2020(02)
[2]青藏高原及毗鄰區(qū)植物多樣性演化與維持機(jī)制:進(jìn)展及展望[J]. 劉杰,羅亞皇,李德銖,高連明. 生物多樣性. 2017(02)
[3]用葉綠體ndhF和核核糖體ITS序列推斷李屬(薔薇科)的系統(tǒng)發(fā)育(英文)[J]. 文軍,Scott T. BERGGREN,Chung-Hee LEE,Stefanie ICKERT-BOND,Ki-Oug YOO,謝磊,Joey SHAW,Dan POTTER. 植物分類學(xué)報(bào). 2008(03)
[4]晚新生代青藏高原的隆升與東亞環(huán)境變化[J]. 施雅風(fēng),李吉均,李炳元,姚檀棟,王蘇民,李世杰,崔之久,王富保,潘保田,方小敏,張青松. 地理學(xué)報(bào). 1999(01)
[5]從生物化石的性質(zhì)和分布分析秦嶺上升的階段性與幅度[J]. 薛祥煦,張?jiān)葡? 地質(zhì)論評. 1996(01)
[6]秦嶺植物區(qū)系的性質(zhì)、特點(diǎn)和起源[J]. 應(yīng)俊生. 植物分類學(xué)報(bào). 1994(05)
[7]福建假稠李屬一新種[J]. 張永田. 廣西植物. 1985(01)
本文編號:3221103
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