苍山冷杉复合体与巴山冷杉复合体的物种划分

摘要

冷杉属（Abies Mill.）是松科（Pinaceae）内除松属（Pinus）外的第二大属，是重要的森林物种，约有50种，广泛分布于北半球的亚热带、温带、寒温带高山和亚高山地区。我国是冷杉属物种多样性最丰富的国家，半数以上的物种为我国所特有。冷杉形态变异复杂，受取样和分子标记的限制，属下划分和物种分类一直存在争议，尤其是分布在中国亚热带地区的冷杉属植物。因此，在该地区开展一个兼具经济和生态价值类群的研究具有重要的理论意义和应用价值。本研究以苍山冷杉复合体与巴山冷杉复合体为例，在居群调查取样的基础上，结合形态和DNA数据对冷杉属内的两个类群进行物种划分。
　　本研究一方面整合形态学和群体遗传学的数据，通过主成分分析等方法对苍山冷杉复合体的形态性状和遗传分化进行分析，为该复合体的物种划分提供依据；另一方面，利用分子的数据对巴山冷杉复合体的基因谱系和系统发育关系、核苷酸多态性、遗传分化和遗传结构等进行分析，最后对巴山冷杉复合体进行物种划分进行探讨。
　　1.苍山冷杉复合体的物种划分
　　在形态学分析中，共选取了71份植物标本和22个形态学性状。在分子数据分析中，共采集了15个居群、163个个体的针叶材料，选用了线粒体基因nad1-2和nad5-4、叶绿体基因trnS-G。
　　形态性状主成分分析的结果和线粒体基因的分析结果一样，都无法完全的将复合体内部的物种划分开，但是结合气候因子的主成分分析和叶绿体基因谱系分析的结果可以补充形态分类上的不足，可以将峨眉冷杉划分为一个独立的物种。我们将苍山冷杉复合体处理为3种和1变种，分别为苍山冷杉（Abies delavayi）、怒江冷杉（Abies delavayi var. nukiangensis）、越南冷杉（Abies fansipanensis）和峨眉冷杉（Abies fabri）。
　　2.巴山冷杉复合体的物种划分
　　本研究利用两个线粒体基因nad1-2和nad5-4，以及一个叶绿体基因trnS-G，对巴山冷杉复合体的10个居群、149个个体进行了序列分析。该复合体的线粒体片段联合序列长度为887bp，21个单核苷酸突变和4个插入/缺失以及一个连续3碱基的突变，可分为17种线粒体单倍型。叶绿体序列的长度为715bp，包括9个单碱基位点突变，2个片段的插入/缺失以及1个5bp连续位点的突变，1个3bp连续位点的突变，可分为17种叶绿体单倍型。根据线粒体基因的分析结果，可以将梵净山冷杉处理为一个种，综合线粒体基因和叶绿体基因的分析结果，将巴山冷杉复合体处理为2个种和1个变种，分别为巴山冷杉（Abies fargesii）、岷江冷杉（Abies fargesii var. faxoniana）和梵净山冷杉（Abies fanjingshanensis）。
　　本研究表明两个线粒体片段nad1-2、nad5-4和一个叶绿体片段trnS-G结合形态学性状及生态因子分析可以为中国的两个分类困难的冷杉植物的物种划分提供参考依据。

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第1章 绪论

1.1 冷杉属简介

1.2 研究历史

1.3 科学问题

第2章 苍山冷杉复合体的物种划分

2.1引言

2.2 实验材料

2.3 实验方法

2.4 数据分析

2.5 结果

2.6讨论

第3章 巴山冷杉复合体的物种划分

3.1 引言

3.2 实验材料

3.3 实验方法

3.4 数据分析

3.5 结果

3.6 讨论

第4章 两个复合体之间的关系

结论与展望

结论

展望

参考文献

攻读硕士期间所发表的学术论文及参加的课题

声明

致谢