本文選題：海藻 + 分子系統(tǒng)地理演化��； 參考：《中國科學(xué)院研究生院(海洋研究所)》2016年博士論文

【摘要】：本文以北大西洋的常見紅藻掌形藻(Palmaria palmata),寬果藻(Mastocarpus stellatus)和西北太平洋褐藻鼠尾藻(Sargassum thunbergii),羊棲菜(Sargassum fusiforme)為研究對象,采用多套分子標(biāo)記對這四種大型海藻進(jìn)行系統(tǒng)的居群遺傳和進(jìn)化生物地理學(xué)研究,探究歷史(如古氣候波動)和當(dāng)前環(huán)境因素(如洋流)如何塑造海藻居群遺傳結(jié)構(gòu)、多樣性時(shí)空分布模式和進(jìn)化歷史。主要結(jié)果如下:(1)我們利用線粒體cox2-3和葉綠體rpl12-rps31-rpl9(rps)兩套標(biāo)記研究了北大西洋兩岸15個(gè)掌形藻居群(Palmaria palmata)遺傳變異模式和系統(tǒng)演化歷史。線粒體標(biāo)記的單倍型網(wǎng)狀圖揭示大西洋兩岸的掌形藻居群顯著分化為兩個(gè)遺傳世系,分化時(shí)間大約在更新世中期(0.453 Ma)。掌形藻歐洲沿岸的居群在冰期時(shí)殘存在多個(gè)避難所,長期的異域隔離造成其復(fù)雜的居群結(jié)構(gòu)。北美沿岸的居群遺傳結(jié)構(gòu)相對簡單,主要影響因素為瓶頸效應(yīng)造成的遺傳多樣性降低。此外,IMA分析表明北大西洋東西兩岸的掌形藻居群之間沒有明顯的基因交流,說明兩岸居群各自處在隔離分化的狀態(tài)。(2)我們利用核糖體ITS、線粒體cox2-3和葉綠體rbcL-S三套分子標(biāo)記研究了北大西洋兩岸15個(gè)寬果藻居群(Mastocarpus stellatus)遺傳變異模式和系統(tǒng)演化歷史。細(xì)胞器標(biāo)記的單倍型網(wǎng)狀圖和譜系進(jìn)化樹顯示寬果藻內(nèi)存在兩大譜系(mtDNA:CN,CS;cpDNA:RN,RS),分化時(shí)間大約在0.189 Ma(95%HPD:0.083 0.385 Ma)。根據(jù)細(xì)胞器標(biāo)記連鎖分析,得到三類連鎖單倍型:北部型CN RN,南部型CS RS和混合型CS RN。連鎖單倍型可將寬果藻分成兩組,S組(CS RS)和D組(CN RN,CS RN),分別對應(yīng)有性及無性繁殖類群。S組只在英吉利海峽及愛爾蘭的戈?duì)栱f海灣南部分布;D組主要分布在歐洲北部和加拿大沿岸。FST值計(jì)算發(fā)現(xiàn)D組居群間存在較大的遺傳分化。IMA模擬發(fā)現(xiàn)北大西洋兩岸D組居群之間存在不對稱的基因流,方向主要從挪威和戈?duì)栱f海灣流向加拿大沿岸。這些證據(jù)表明加拿大沿岸的寬果藻居群是在末次盛冰期后由歐洲沿岸的無性繁殖類群遷移而來。(3)我們利用核糖體ITS2和線粒體cox2-3標(biāo)記研究了西北太平洋35個(gè)鼠尾藻(Sargassum thunbergii)居群的遺傳變異模式和系統(tǒng)演化歷史。單倍型網(wǎng)狀圖和譜系拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)表明鼠尾藻居群之間不存在明顯的譜系分化�；诓煌纸M策略(緯度,經(jīng)度,洋流海域,生物地理學(xué)海域,溫度)的遺傳變異分析(AMOVA)均一致顯示大約70%的遺傳變異存在于居群內(nèi)部。距離隔離模型分析表明鼠尾藻居群間的遺傳變異與地理距離之間不存在線性關(guān)系。MIGRATE模擬分析顯示居群之間絕大多數(shù)基因流的方向與西北太平洋海流(如黑潮,中國沿岸流)的流向一致,推測海流是塑造西北太平洋鼠尾藻居群遺傳結(jié)構(gòu)和時(shí)空演化的主要因素。(4)我們利用線粒體trnW-L、cox3和葉綠體rbcL-S標(biāo)記研究了西北太平洋26個(gè)羊棲菜(Sargassum fusiforme)居群的遺傳變異模式和系統(tǒng)演化歷史。線粒體連鎖標(biāo)記(trn W-L+cox3)單倍型網(wǎng)狀圖顯示羊棲菜居群分化為三個(gè)譜系,他們在地理分布上沒有重疊:譜系A(chǔ)分布于日本太平洋沿岸南部,譜系B分布于日本太平洋沿岸中部,譜系C分布在日本海、朝鮮半島和中國沿岸。譜系間的分化時(shí)間約在更新世中期(0.858 1.224 Ma)。其中,譜系C還有3個(gè)亞譜系,他們的分化時(shí)間約在0.106 0.128 Ma之間:亞譜系C1分布日本海,亞譜系C2分布在朝鮮半島和中國北部沿岸,亞譜系C3分布在中國南部沿岸。居群演化歷史分析顯示譜系A(chǔ)、譜系B和亞譜系C1沒有發(fā)生顯著的居群擴(kuò)張,而亞譜系C2和C3的居群擴(kuò)張趨勢明顯,時(shí)間約在0.26 Ma。羊棲菜譜系分化的主要原因?yàn)楸跁r(shí)海平面下降引起的長時(shí)間居群隔離,而現(xiàn)今地質(zhì)、水文等環(huán)境因素阻礙了居群間的基因流,進(jìn)而促進(jìn)了譜系間的隔離分化。
[Abstract]:In this paper , we studied the genetic variation patterns and evolution history of 15 palmaria palmata in the North Atlantic by using two sets of molecular markers ( Palmaria palmata ) , Mastorers stellatus and Northwest Pacific brown algae . The main results are as follows : ( 1 ) We use the mitochondrial cox2 - 3 and the chloroplast rpl12 - rps31 - rpl9 ( rps ) two sets of markers to study the genetic variation patterns and evolution history of the 15 palmaria palmata in the North Atlantic . 鎺屽艦钘繪媧叉部宀哥殑灞呯兢鍦ㄥ啺鏈熸椂孌嬪瓨鍦ㄥ涓伩闅炬墍,闀挎湡鐨勫紓鍩熼殧紱婚，

本文編號：1978811