【摘要】：準確的物種界定是進行其他生物學研究的基礎,山莓草屬(Sibbaldia)植物隸屬于薔薇科委陵菜族(Potentilleae,Rosaceae),屬內的物種分類一直處于十分混亂的狀況,物種種類和物種界限比較模糊,特別是廣布種山莓草S.procumbens及其近緣種(隱瓣山莓草S.procumbenS var.aphanopetala.楔葉山莓草S.cuneata,小花山莓草S.parviflora)的分類界定十分模糊。模式種S.procumbens及其近緣種有一個廣泛的歐亞北美間斷分布模式,為研究高山草本植物在北半球的起源擴散路線提供了良好的材料。對山莓草屬植物的物種界定,從形態(tài)和分子水平兩個方面進行探討。形態(tài)方面,通過廣泛調查標本材料,并在中國地區(qū)進行廣泛的采樣,對山莓草屬物種進行形態(tài)學性狀測量分析,并收集種子進行觀察比較。分子方面,從草莓屬中選取10對容易擴增且多態(tài)性較好的SSR引物,對中國分布的山莓草屬物種進行了居群遺傳結構和居群間遺傳組分的探究。山莓草及其近緣種的譜系地理研究方面,采用三段葉綠體非編碼基因(trnL+trnL-F,atpI-atpH)對分布在北半球的廣布山莓草S.procumbens及其近緣種進行譜系地理學的探究。構建系統進化樹和單倍型網絡進化圖,并運用BEAST軟件估算物種的起源分化時間,通過生態(tài)位模型模擬末次盛冰期、末次間冰期、當前以及50年后物種的最適生境范圍,主要結果如下:通過對中國分布的山莓草屬物種進行廣泛取樣和分類學鑒定,結合種子表面的紋理以及葉片的形態(tài),聯合SSR的分子數據,我們提出了:(1)在中國分布的山莓草屬類群共包含三個物種,即山莓草(S.procumbens)、隱瓣山毒草( aphanopetala)和楔葉山莓草(S.cuneata),并且提出小花山莓草(S.parviflora)很可能就是楔葉山莓草。(2)山莓草S.procumbens主要分布在近北極地區(qū),在北美,歐亞大陸成間斷分布模式,在中國僅東北吉林省的長白山和西北的新疆地區(qū)有分布。隱瓣山莓草S.aphanopetala僅在中國青藏高原東部的橫斷山地區(qū)有分布,少數居群擴散到西部青藏高原面上,葉片較窄,種子表面光滑無條紋。楔葉山莓草S.cuneata,主要分布在青藏高原西部地區(qū),延伸到歐洲地中海地區(qū),葉片較寬,種子表面有明顯的條紋。(3)SSR的分子數據和形態(tài)的數據有一個明顯的對應關系,各大標本館的信息進一步驗證了我們的結論。SSR分析還表明隱瓣山莓草和楔葉山莓草物種之間存在一定程度的基因交流,且隱瓣山莓草種內存在比較明顯的遺傳結構的分化,這很可能和青藏高原東部橫斷山區(qū)復雜的地質歷史有關。對山莓草的譜系地理研究表明:(1)山莓草及其近緣種有較高的遺傳分化,并具有明顯的譜系地理結構(NstGst,P0.01)。(2)基于分子鐘BEAST的分析表明,山莓草起源于中新世末期,物種的分化集中在第四紀更新世,表明物種的形成和分化受特定時期地質歷史的影響。(3)單倍型構建的系統發(fā)育樹和網狀進化分析結果表明,青藏高原的單倍型位于較早分化的分支且有較高的單倍型多樣性,表明物種于第三紀中新世起源于青藏高原地區(qū),之后在全球氣候變冷時期,向東擴散,并通過白令陸橋向北美傳播,向西沿著高山山脈向歐洲傳播,并通過北大西洋路橋向北美傳播,形成一個在北半球的雙向傳播路線(4)生態(tài)位模型表明物種在寒冷的末次盛冰期經歷了居群的擴張,在氣候相對溫暖的間冰期居群發(fā)生了收縮。而通過對物種在2070年的分布區(qū)進行預測,表明在全球二氧化碳濃度升高,溫度上升的情況下,物種的可適生境僅存在于青藏高原的高山山峰處,也表明了在全球變暖的情況下,高山草本植物的生境面臨著巨大的挑戰(zhàn),為物種保育和生態(tài)環(huán)境的保護提供了建議和警示。
【圖文】：

通過選取小部分個體進行引物多樣性的篩選，最終篩選出１０對能夠有效擴增又逡逑具有高多態(tài)性的ＳＳＲ引物，引物列表如表２．３。最終選取了邋２２個居群，居群分逡逑布信息如圖２．１，每個居群選�。保矀�個體，憑證標本保存在中國科學院武漢植物逡逑園標本館ＨＩＢ，詳細信息見表２．２。逡逑８０°Ｅ邐９０°Ｅ邐１００°Ｅ邐Ｕ０°Ｅ邐１２０°Ｅ邐１３０°Ｅ逡逑８０°Ｅ邐９０°Ｅ邐１００°Ｅ邐１１０°Ｅ邐１２０°Ｅ邐１３０°Ｅ逡逑邐Ｗｅｓｔ邋Ｔｉｂｅｔ邋ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｓ逡逑邐Ｅａｓｔ邋Ｔｉｂｅｔ邋ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｓ逡逑圖２．１山莓草居群的地理分布信息及居群的遺傳組分。逡逑Ｆｉｇ．邋２．１邋Ｇｅｏｇｒａｐｈｉｃ邋ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ邋ｏｆ邋ｔｈｅ邋Ｓｉｂｂａｌｄｉａ邋ｐｒｏｃｕｍｂｅｎｓ邋ｃｏｍｐｌｅｘ邋ａｎｄ邋ｔｈｅ邋ｇｅｎｅｔｉｃ邋ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ逡逑ｏｆ邋ｔｈｅ邋ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｓ．逡逑１１逡逑

種子表面是光滑的，沒有條紋，種子表面光亮，和青藏高原西部個體逡逑的種子形態(tài)差異較明顯。此外，在收集到種子的居群中，定結的居群中包含兩種逡逑不同的個體，即包含兩種不同瘦果類型的個體（圖２．３）。逡逑１６逡逑
【學位授予單位】：中國科學院大學(中國科學院武漢植物園)
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：Q948.2

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1 張華杰;中國山莓草屬植物物種界定及廣義山莓草譜系地理學研究[D];中國科學院大學(中國科學院武漢植物園);2019年

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本文編號：2605378