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Phylogeography of Spiraea alpina(Rosaceae) in Hengduan Mountains

横断山区高山绣线菊的谱系地理学研究



全 文 :书广 西 植 物 Guihaia 32(5):617-623                                2012年 9 月  
DOI:10.3969/j.issn.1000-3142.2012.05.011
横断山区高山绣线菊的谱系地理学研究
张发起1,2,高庆波1,段义忠1,张得钧1,陈世龙1*
(1.中国科学院 高原生物适应与进化重点实验室,中国科学院 西北高原生物研究所,
青海 西宁810001;2.中国科学院 研究生院,北京100039)
摘 要:横断山区作为青藏高原东南部主要的一个冰期避难所,第四纪冰期气候的变化对该地区的植物地理
分布和居群遗传结构都产生了重要的影响。为了揭示该地区物种分布的分子系统地理学结构,选取在该地区
广泛分布的一种高山灌木-高山绣线菊的叶绿体trnL-trnF序列进行研究。采集了15个居群182个个体进
行测序,共发现7个单倍型。总的遗传多样性较高(HT=0.809),但居群内遗传多样性较低(HS=0.236)。分
子变异分析(AMOVA)结果表明分布区内高山绣线菊的遗传变异主要存在于居群间(84.48%),且居群间的
遗传分化很高(GST=0.708,FST=0.84476,NST=0.863),有着显著的谱系地理学结构(NST>GST,P<0.01)和
较低的居群间平均基因流(Nm=0.09)。单倍型的系统进化树和进化分支网络分析得到了相似的拓扑结构,7
种单倍型都按照地理分布聚为三支:横断山区西部、横断山区东部以及两者的交接地带。本研究推测该物种
在横断山区存在多个冰期避难所,而没有表现出大规模的种群集体扩张和迁移的现象。青藏高原隆升、第四
纪气候的反复波动以及横断山区特殊的地理环境使得原来连续的居群片段化,并发生范围扩张,从而塑造了
高山绣线菊的现代生物地理分布格局。
关键词:高山绣线菊;谱系地理学;叶绿体DNA;trnL-trnF;横断山区
中图分类号:Q16,Q948  文献标识码:A  文章编号:1000-3142(2012)05-0617-07
* Phylogeographyof Spiraea alpina(Rosaceae)
in Hengduan Mountains
ZHANG Fa-Qi 1,2,GAO Qing-Bo1,DUAN Yi-Zhong1,
ZHANG De-Jun1,CHEN Shi-Long1*
(1.Key Laboratory of Adaptation and Evolution of Plateau Biology,Northwest Institute of Plateau Biology,Chinese Academy
of Sciences,Xining 810001,China;2.Graduate School of the Chinese Academy of Sciences,Beijing 100039,China)
Abstract:The Hengduan Mountains and adjacent regions have been suggested as the important refugia located in the
southeast of Qinghai-Tibet Plateau.Climate change in the Quaternary Glacial Period has an important effect on spa-
tial distribution and genetic structure of plant distributed there.In this study,the chloroplast trnL-trnF sequence var-
iation of a perennial shrubby species were examined.Sequence data were obtained from 182individuals of 15groups
covering the Hengduan Mountains.And 7haplotypes were detected.The total diversity(HT=0.809)was high
while the within-population diversity(HS=0.236)was low.Molecular variation analysis(AMOVA)results revealed
a high level of genetic differentiation(84.48%)among populations.The estimates of interpopulation differentiation
were very high(GST=0.708,FST=0.84476,NST=0.863).Further,the higher NSTthan GSTsuggested a distinctly
phylogeographical pattern whereas the value of average gene flow(Nm=0.09)was low.Phylogenetic relationship of
* 收稿日期:2012-03-18  修回日期:2012-05-14
基金项目:国家自然科学基金(30970204)[Supported by the National Natural Science Foundation of China(30970204)]
作者简介:张发起(1983-),男,山东泰安人,博士研究生,主要研究方向为植物分子遗传多样性,(E-mail)zhangfaqi2010@126.com。
*通讯作者:陈世龙,博士,研究员,主要研究方向为高山植物的进化与适应,(E-mail)slchen@nwipb.acs.cn。
the 7haplotypes detected had similar topology with Maximum likelihood(ML)tree analyses.Phylogenetic analyses of
haplotypes indentified 3major clusters of the recovered haplotypes:east,west and the third one in between the first
two.Our results indicated that there were multiple refugia for this species during the glacical stages.We failed to de-
tect the large-scale interglacial or postglacial range expansion in this species.The special phylogeographic structure of
S.alpina may have resulted from a combination of the uplift of the Qinghai-Tibet Plateau,Quaternary climatic oscila-
tion and complex topology of the Hengduan Mountains.
Key words:piraea alpina;phylogeography;chloroplast DNA;trnL-trnF;Hengduan Mountains
  青藏高原是全世界最高最大的高原,海拔高度
平均在4 000m以上,被喻为“世界屋脊”、“地球第
三极”,其自然环境和生态系统在全球占有特殊地
位,是全球气候与环境变化最为强烈的地区(李文华
等,1998)。横断山区位于青藏高原的东南部,通常
为四川、云南两省及西藏自治区东部一系列南北走
向山脉的总称,其山岭海拔2 000~6 000m(施雅风
等,1998)。该地区是我国东部太平洋区与西部古地
中海区间的交接过渡地带,地质结构最为复杂(潘裕
生,1989),多数地区存在纵向平行的山脉及被其分
割而成的河谷,从而形成了强烈的片段化生境。该
地区是全球公认的25个生物多样性的热点地区中
的一个,包含了很多当地特有种(Myers等,2000)。
青藏高原的隆升伴随着强烈的第四纪冰川发育过
程,尽管青藏高原地区的山地冰川(zheng & Rut-
ter,1998)不像欧洲、北极或者北美那样发生大规模
的冰盖,但气候的反复波动及高原隆升使得该地区
发生了多次植被类型的转换(唐领余等,1996),形成
了年轻的植物区系,并分化出许多适应于高原独特
环境的特有种和分化程度不是很高的特有属,如毛
茛科(Ranunculaceae)的翠雀属(Delphinium)、乌头
属(Aconitum),龙胆科(Gentianaceae)的龙胆属(Gen-
tiana)和獐芽菜属(Swertia)等。吴征镒(1987)提出,
青藏高原东南部的横断山区是第四纪冰期高原核心
层面地区甚至北温带植物的避难所,冰期后成为现代
北温带植物的重要起源地和辐射地之一。
叶绿体DNA(cpDNA)是高等植物细胞核外的
另一类遗传系统。cpDNA在绝大多数被子植物中
为母系遗传,不通过花粉遗传而只通过种子遗传,有
性生殖时不发生重组(Mogensen等,1996)。cpD-
NA在植物中为单倍体基因组,分子量小,结构简
单,但包含大量的DNA成分。cpDNA进化速率较
慢(Wolfe等,1987),使得cpDNA可能保留经过长
期变迁的植物的遗传结构(Ennos等,1999)。cpD-
NA由于这些优越性,成为目前植物分子系统地理
学研究中最常用的分子遗传标记。尽管我国分子系
统地理学研究晚于欧美国家,但近几年来发展迅速,
针对青藏高原物种的分子系统地理学研究正在陆续
展开。Wang等(2009)和Gao等(2009)分别对露蕊
乌 头 (Aconitum gymnandrum)和 西 川 红 景 天
(Rhodiola alsia)的研究表明,青藏高原东南部边缘
地区和高原台面存在多个避难所,冰期时高原台面
的居群并没有退缩到高原东南部边缘的避难所内,
而是在高原台面上几个相互隔离的避难所单独保存
下来。而对祁连圆柏(Junipersus przewalskii)、青
海云杉(Picea crassifolia)、狭蕊龙胆(Metagentian
striata)等是在青藏高原东南部边缘地区是物种在
第四纪冰期的避难所,高原台面的居群是间冰期或冰
后期由东南部避难所扩散而来(Zhang等,2005;Meng
等,2007;Chen等,2008)。偏花报春(Primula secun-
diflora)的主要分布区都是在横断山区,研究表明横
断山区是第四纪冰期的避难所,并且可能存在多个地
理隔离的避难所,由于横断山区特殊、复杂的地理环
境以及气候变迁,阻隔了种群的基因交流及迁移,从
而形成了物种的现代分布(Wang等,2008)。
高山绣线菊(Spiraea alpina)隶属于蔷薇科
(Rosaceae)绣线菊属(Spiraea),落叶灌木,广布于
青藏高原东部2 900~4 600m的山地阴坡、半阳
坡、潮湿滩地及高海拔的山地阳坡,另外在西藏,四
川,甘肃,陕西,蒙古及俄罗斯等地也有分布(俞德
浚,1974),在整个横断山区有着广泛的分布。蔷薇
科中最古老的亚科绣线菊亚科共有22属260余种,
我国有8属100余种,全为落叶性(本亚科包括常绿
和落叶两大类群,后者为进化类群),绣线菊属又是
绣线菊亚科中最原始的属,在系统进化过程中,衍生
出形态各异而亲缘关系紧密的绣线菊种类(陆玲娣,
1996)。在本研究中,我们选取了cpDNA的非编码
区trnL-trnF片段对高山绣线菊的15个居群182
个个体测序,进行谱系地理学的研究,揭示遗传变异
在居群内和居群间的分布式样,并探讨该物种的冰
期避难所及冰期后的迁移路线,有助于更好地了解
该地区植物区系格局的形成以及植物的进化历史。
816 广 西 植 物                  32卷
1 材料和方法
1.1实验材料
本研究材料采自西藏东部、四川西部及青海东南
部。每个居群随机采样6~15个个体,居群内采样个
体之间至少相隔100m以上,共取得高山绣线菊15
个居群182个个体(表1,图1)。新鲜叶片被采集后,
迅速用硅胶干燥。凭证标本存于中国科学院西北高
原生物研究所青藏高原生物标本馆(HNWP)。
图1 高山绣线菊居群采样点及叶绿体DNA单倍型分布图 (居群编号(P1-P15)与表1的编号一致)
Fig.1 The sampled locations and distribution of cpDNA haplotypes within and among populations of
S.alpina (Al of the population codes from 1to 13are accordant with Table 1)
表1 高山绣线菊15个居群材料来源及叶绿体DNA单倍型(S1-S7)的遗传多样性(Hd)组成和频率
Table 1 Origin of materials,measurements of haplotypes diversity(Hd)and composition/
frequency from cpDNA haplotypes(S1-S7)in 15populations of S.alpina
编号
No.
(P.)
采集地
Locality
凭证标本
Voucher
Ref.
经度
Latitude
(E)
纬度
Longitude
(N)
海拔
Altitude
(m)
样本数
Sample
size
单倍型
Haplotypes
(频率Frequencies,%)
单倍型多
样性指数
Haplotype
diversity,Hd
核苷酸多
样性指数
Nucleotide
diversity n
P1 西藏类乌齐 Chen2007035  30°21′ 96°27′ 4 290  12 S5(41.7),S6(58.3) 0.5303±0.0764  0.000573
P2 西藏类乌齐 Chen2007043  31°32′ 96°22′ 4 210  12 S5(58.3),S6(41.7) 0.5303±0.0764  0.000573
P3 西藏丁青 Chen2007054  31°05′ 96°24′ 4 410  12 S5(50),S6(50) 0.5455±0.0615  0.000590
P4 西藏八宿 Chen2007179  30°07′ 97°17′ 4 320  14 S3(100) 0 0
P5 西藏昌都 Chen2007205  31°11′ 97°02′ 3 380  9 S3(100) 0 0
P6 西藏江达 Chen2007210  31°21′ 97°42′ 4 490  6 S1(100) 0 0
P7 西藏江达 Chen2007218  31°20′ 98°03′ 4 360  10 S1(100) 0 0
P8 西藏德格 Chen2007239  31°57′ 98°54′ 4 410  7 S1(100) 0 0
P9 西藏德格 Chen2007244  32°03′ 99°01′ 4 570  12 S1(83.3),S7(16.7) 0.3030±0.1475  0.000328
P10 四川石渠 Chen2007251  32°30′ 98°27′ 4 380  13 S1(100) 0 0
P11 四川炉霍 Chen06318  31°37′ 100°43′ 3 460  15 S1(40),S2(60) 0.5143±0.0690  0.000556
P12 四川理塘 Chen06280  29°38′ 100°21′ 3 891  15 S1(6.7),S2(93.3) 0.1333±0.1123  0.000144
P13 四川雅江 Chen06307  30°04′ 101°20′ 4 280  15 S2(100) 0 0
P14 青海称多 Chen2007025  33°11′ 97°24′ 4 040  15 S1(40),S3(60) 0.5143±0.0690  0.001112
P15 青海囊谦 Chen06037  31°58′ 96°30′ 4 320  15 S4(66.7),S5(33.3) 0.4762±0.0920  0.001030
Total  182  0.7959±0.0138  0.002277
9165期          张发起等:横断山区高山绣线菊的谱系地理学研究
1.2DNA的提取和PCR扩增
基因组 DNA 的提取采用改进的 CTAB 法
(Doyle JJ &Doyle JL,1987)。对cpDNA的trnL-
trnF片段进行PCR扩增。PCR扩增反应体系为25
μL:2.5μL的10×PCR缓冲液(含1.5mmol/L
MgCl2),0.2μL 10mmol/L dNTP,正反引物(5
pmol/L)各0.8μL,Taq DNA聚合酶1个单位,10
~20ng的总DNA模板,最后用双蒸水补足25μL。
扩增反应程序为:94℃预变性4min;接以30个循
环的94℃加热变性1min,54℃低温退火50S,72
℃适温延伸45s;最后72℃延伸7min结束。PCR
产物用0.7%的琼脂糖凝胶进行电泳检测。扩增产
物采用CASpure PCR Purification Kit试剂盒(上海
中科开端生物芯片科技股份有限公司)纯化。纯化
后的产物由北京三博远志生物技术有限责任公司进
行双链测序。
1.3数据分析
植物叶绿体trnL-trnF序列采用Clustal X软
件进行对位排序,并加以手工校对(Thompson等,
1997)。运用 MEGA 4.0.1软件统计序列的碱基组
成(Base composition),DnaSP4.0(Rozas等,2003)
软件统计序列的变异位点(polymorphic sites)并确
定单倍型(haplotype)。利用PERMUT软件计算
居群内平均遗传多样性(average gene diversity
within populations,HS)、总的遗传多样性(total
gene diversity,HT)、居群间遗传分化系数GST(co-
efficient of gene differentiation;Raymond &Rous-
set,1995)和NST(Grivet &Peit,2002)值。使用U-
统计方法对GST和NST进行比较(1 000次重复的置
换检验)。
应用 ARLEQUIN 软件包version 3.01(Ex-
coffier等,2006)计算每个居群的单倍型多样性
(haplotype diversity,Hd)、核苷酸多样性(nucleo-
tide diversity,n)(Nei,1987)。利用软件包中的
AMOVA(Analysis of Molecular Variance)分析方
法分别检测材料在分布区内居群内和居群间的遗传
变异水平,以及单倍型分布的FST评价(Weir and
Cockerham,1984)以进一步分析居群的分化程度(1
000次置换检验)。在本研究中,我们假设cpDNA
变异处于漂变-迁移平衡(drift-migration equilib-
rium),则物种水平上居群间的平均基因流 Nm
(Nei,1987)通过Arlequin软件包检测得到的FST值
进行计算,在单倍体中Nm 的计算公式为:Nm=(1
-FST)/2FST(Slatkin,1995)。Tajima(1989)两种
无限突变位点模型的中性检验方法检测及岐点分布
都在DnaSP 4.0程序中完成。
单倍型之间的网络关系通过软件 NETWOR
VER.4.2.0.1构建。从GenBank中调取与高山绣
线菊亲缘关系远近不同的三条序列Spiraea betuli-
folia(AJ390368),Rosa californica(AF348567)和
Sorbaria sorbifolia(AF348569;Richardson 等,
2000;Potter等,2002)作为外类群,利用PAUP*
4.0软件(Swofford,2003)构建基因树。最大似然
(ML)树的构建使用启发式搜索,树二等分再连接
分支交换(TBR),各种核苷酸替代同等加权。得到
的一致性系统树分支的可靠性使用 “靴带”(Boot-
strap)分析,用1 000次重复来检验单倍型各分支的
支持率值。
2 结果与分析
2.1序列变异
对15个居群182个个体的trnL-F片段进行测
序,用Clustal X软件对位排列后的矩阵长度为925
个位点。统计所有个体的trnL-trnF序列发现,(A
+T)含量为68.7%,(G+C)含量为31.3%。用
DnaSP4.0软件检测出7个单倍型,这7个单倍型的
变异位点都是由碱基置换引起的(表2)。
2.2多样性指数和遗传结构分析
高山绣线菊的15个居群总的单倍型多样性指
数Hd 为0.7959±0.0138,核苷酸多样性指数n为
0.002277。在检测出的7个单倍型中,单倍型S1出
现的频率最高,有59个个体拥有此单倍型。每个居
群的遗传多样性(Hd)、核苷酸多样性指数(n)、单倍
型组成及频率见表1,单倍型的地理分布情况见图1。
  通过PERMUT程序计算得出高山绣线菊居群
内平均遗传多样性 HS 值(0.236)、总的遗传多样性
HT 值(0.809)、居群间遗传分化GST(0.708)和 NST
值(0.863)。使用U-统计方法对高山绣线菊横断山
区单倍型变异的地理结构进行检验后发现NST极显
著的大于GST(P<0.01),表明高山绣线菊在横断山
区亲缘关系相近的单倍型发生于同一居群中,居群
间的遗传分化水平较高(GST=0.708),并且存在着
明显的分子系统地理学关系(Pons &Petit,1996)。
分子变异分析(AMOVA)的结果表明,居群间的遗
传变异为84.48%,而居群内遗传变异为15.52%,
026 广 西 植 物                  32卷
表2 高山绣线菊叶绿体trnL-trnF片段7个单倍型的序列变异位点
Table 2 Variable nucleotide sites of the aligned sequences of the trnL-trnF genetic spacer in 7chlorotypes of S.alpina
单倍型
Haplotype
变异位点 Variable Sites
trnL 348  487  730  743  751  797  trnF 859
S1 G A  G  T  T  T  C
S2 G A  G  A  T  T  C
S3 G A  G  A  G  T  C
S4 T A  A  A  G  T  A
S5 T T  A  A  G  T  C
S6 T A  A  A  G  T  C
S7 G A  G  T  T  A  C
FST=0.84476(P<0.001)(表3),进一步揭示了高
山绣线菊的遗传变异主要存在于居群间,而且具有
较高的居群分化水平。假设该片段变异处于漂变-
迁移平衡(drift-migration equilibrium),则基于FST
值估算出物种水平上居群间的平均基因流值(Nm)
为0.09。说明居群间基因交流不频繁。
表3 高山绣线菊叶绿体DNA序列
分子变异分析(AMOVA)结果
Table 3 Results of analysis of molecular
variance(AMOVA)of cpDNA sequence
data from populations of S.alpina
变异来源
Source of variation
自由度
d.f.
方差
SS
变异成分
VC
变异比
例 (%)
居群间Among populations 14  161.743 0.94168 84.48
居群内 Within populations 167  28.900 0.17305 15.52
总计 Total  181 190.643 01.11474
固定指数Fixation index  FST=0.84476(P<0.001)
  在种的水平上对叶绿体 DNA进行的岐点分布
分析,得到的曲线为多峰曲线(图2),背离了对快速
扩张模型的假设,这个结果在两种基于无限位点非
重组模型的中性检验 Tajima’s D=1.56109(P>
0.10)、Fu and Li’s D=1.14807(P>0.10)中得到
了支持,中性检验结果均为正值显示我们所采样的
高山绣线菊种群由于长期的地理隔离增加了居群间
的分歧。
2.3单倍型之间的系统发育分析
NETWORK软件对高山绣线菊cpDNAtrnL-
trnF的7种单倍型(S1-S7)进行进化分支网络分
析,构建出这7种单倍型的中央连接网络图,其拓扑
结构如图3所示。
  以选取的3种与高山绣线菊亲缘关系远近不同
的蔷薇科植物作为外类群,对叶绿体DNAtrnL-F
片段检测到的7种单倍型进行系统发育重建,得到最
图2 高山绣线菊182个个体trnL-F片段序列
数据的岐点分布图 Exp:期望值;Obs:观测值。
Fig.2 Mismatch distribution of sequences data of the
trnL-F fragment from 459individuals of S.alpina
The thin line represents the expectation;the
dotted line represents the observed value.
图3 横断山区高山绣线菊的7种
单倍型的进化分支网络图
Fig.3 Phylogenetic relationships of the 7haplotypes
detected of S.alpinain Hengduan Mountains
大似然树(ML),其拓扑结构如图4所示。高山绣线
菊15个居群的7个单倍型分化为三个主要的分支,
分别是S4、S5及S6(84%)聚为一支(CladeⅠ),拥有这
些单倍型的居群全部在整个采样范围中处于西部,东
部地区居群中出现的单倍型S1、S2和S7(52%)聚为
另一支(CladeⅡ),而单倍型S3单独成一支(Clade
Ⅲ),其出现的居群在前两个分支分布范围的交接处。
1265期          张发起等:横断山区高山绣线菊的谱系地理学研究
图4 高山绣线菊7种单倍型 (S1-S7)的最大
似然 (ML)树 分支上的数字表示1 000次
重复得到的靴带分析支持率(BS)
Fig.4 Maximum likelihood(ML)tree topology of
7haplotypes of S.alpina Numbers above branch
are maximum likelihood bootstrap support(BS)
3 结论与讨论
居群分化是由居群空间上的隔离,突变后环境因
子的差异造成选择差异,随机的遗传漂变以及基因流
的隔离从而导致居群遗传结构的空间异质性(Jacque-
myn等,2004))。基于140个物种的数据研究,获得
了对叶绿体DNA标记的平均的居群间的遗传分化
(GST)是0.646(Petit等,2005)在我们的研究结果中,
居群间的遗传分化(GST=0.708)比这个平均值要高,
可能是由于第四纪冰期时不同的避难所中发生了不
同的遗传漂变所造成。同样的,分子变异分析
(AMOVA)的结果表明,居群间的遗传变异为
84.48%,FST=0.84476(P<0.001)。由此可以看出:
高山绣线菊具有较高的居群间遗传多样性,而居群内
的遗传多样性较低。这可能是由于居群的基因流受
限造成。高山绣线菊的叶绿体DNA为种子传播,但
是其居群间的平均基因流为0.09,表明居群间的基因
交流很少。这可能是由于横断山区特殊的地理环境
造成种子传播距离有限,加之居群间的地理隔离从而
阻碍居群间的基因流(Ehrich等,2007)。
本研究得到的7种叶绿体DNA的单倍型在系统
发育重建过程中分为地理分布范围各不相同的三支
(图4),这一拓扑结构和单倍型的进化分支网络图结
果相一致。S3这一单倍型单独分为一支,其被处在
横断山区东西部中间地带的3个居群分享,而单倍型
的进化分支网图支持其可能是进化上最为原始的单
倍型。在横断山区东部和西部的居群中,各有3种互
不共享的单倍型。Avise(2000)认为新衍生出的单倍
型应该是与原始单倍型组成一个“星状”结构,然而我
们的结果中没有发现类似的结构。同时高山绣线菊
在横断山区的居群分布存在着明显的分子系统地理
学结构。这可能是因为在第四纪冰期时,该物种在横
断山区地区有着多个避难所。单避难所假说认为,扩
散地区不管是在居群间还是居群内部都有着较低的
遗传多样性,而且距离避难所越远,遗传多样性和单
倍型的数量越低(Hewitt,2000;Heuertz等,2004;
Petit等,2005)。而我们的结果中,在东部地区和西部
地区中,都有较高的居群遗传多样性和单倍型的多样
性(图1;表1),这显然是与单避难所假说相反的,也
支持我们关于该地区存在该物种的多个避难所的解
释。这一解释也与岐点分布分析结果相一致,岐点分
布分析得到的曲线为多峰曲线(图2),背离了对快速
扩张模型的假设,中性检验结果显示我们所研究区域
的高山绣线菊种群由于长期的地理隔离增加了居群
间的分歧。由此我们推测,在第四纪时期受到冰期和
间冰期的影响,植物种群随着气候的波动而反复缩小
和扩张,高山绣线菊在冰期时候可能退缩到低海拔地
区生存。然而喜马拉雅山系———青藏高原隆起造成
的复杂横断山区附近的环境,多数平行走向的山脉及
其因此而分割出来的河谷,使得不同的居群在退缩过
程中不可能退回到同一个避难所中,而在反复扩张与
退缩中由于遗传漂变而将单倍型随机固定在不同的
居群中,从而形成了现在的生物地理分布格局。
高山绣线菊在横断山区的这种谱系地理结构与
Wang等(2008)对偏花报春的研究结果相一致,都
是在第四纪冰期时存在多个地理隔离的避难所,没
有表现出种群的快速扩张和迁移现象。而在冰期/
间冰期气候的反复波动和喜马拉雅山系———青藏高
原隆升所造成的横断山区特殊的地理环境的共同作
用下造成的地理隔离最终形成该地区现在的物种分
布格局。这些物种的谱系地理学的研究,为了解第
四纪冰期对横断山区植物区系的形成以及冰期后的
迁移路线的影响提供了很好的模型,但是还需要更
多类群的研究来丰富这一模型。
参考文献:
李文华,周兴民.1998.青藏高原生态系统及优化利用模式
226 广 西 植 物                  32卷
[M].广州:广东科技出版
吴征镒.1987.西藏植物区系的起源及其演化[M]//西藏植
物志.北京:科学出版社
俞德浚.1974.中国植物志(第36卷)[M].北京:科学出版
社:1-102
Avise JC.2000.Phylogeography:the History and Formation of
Species[M].Cambridge:Harvard University Press
Chen SY,Wu GL,Zhang DJ,et al.2008.Molecular phylogeogra-
phy of alpine plant Metagentiana striata(Gentianaceae)[J].J
Syst Evol,46(4):573-585
Downie SR,Katz Downie DS,et al.2000.A phylogeny of the
flowering plant family Apiaceae based on chloroplast DNA rpl 16
and rpoC1intron sequences:towards a supragenetic classification
of subfamily,Apioideae[J].Am J Bot,87(2):273
Doyle JJ,Doyle JL.1987.A rapid DNA isolation procedure for
smal quantities of fresh leaf material[J].Phytochem Bull,19
(1):11-15
Ehrich D,Gaudeul M,Assefa A,et al.2007.Geneti conse-
quences of Pleistocene range shifts:contrast between the
Arctic,the Alps and the East African mountains[J].Mol
Ecol,16(12):2 542-2 559
Ennos RA,Sinclair WT,Hu XS,et al.1999.Using organele
Markers to Elucidate the History,Ecology and Evolution of
Plant Populations[M].London:Taylor Francis Ltd,:1-19
Excoffier L,Laval G,Schneider S.2006.Arlequin3.01:An Inte-
grated Software Package for Population Genetics Data Analysis
[M].Switzerland:Institute of Zoology,University of Berne
Gao QB,Zhang DJ,Chen SY,et al.2009.Chloroplast DNA phy-
logeography of Rhodiola alsia(Crassulaceae)in the Qinghai-Ti-
betan Plateau[J].Botany,87(11):1 077-1 088
Grivet D,Petit RJ.2002.Phylogeography of the common ivy
(Hedera sp.)in Europe:genetic differentiation through space
and time[J].Mol Ecol,11(8):1 351-1 362
Heuertz M,Fineschi S,Anzidei M.2004.Chloroplast DNA varia-
tion and postglacial recolonization of common ash(Fraxinus ex-
celsior)in Europe[J].Mol Ecol,13(11):3 437-3 452
Hewitt G.2000.The genetic legacy of the Quaternary ice ages
[J].Nature,405(6789):907-913
Jacquemyn H,Honnay O,Galbusera P,et al.2004.Genetic struc-
ture of the forest herb Primula elatior in a changing landscape
[J].Mol Ecol,13(1):211-219
Lu LT(陆玲娣).1996.The evolution and distribution of Sub-
fam.Spiraeoideae(Rosaceae)of china,with special reference to
distribution of the subfamily the world(中国蔷薇科绣线菊亚科
的演化分布———兼述世界绣线菊亚科植物的分布)[J].Acta
Phytotax Sin(植物分类学报),34(4):361-3 751
Meng LH,Yang R,Abbott RJ,et al.2007.Mitochondrial and
chloroplast phylogeography of Picea crassifolia(Pinaceae)in the
Qinghai-Tibetan Plateau and adjacent highlands[J].Mol Ecol,
16(19):4 128-4 137
Mogensen HL.1996.The hows and whys of cytoplasmic inherit-
ance in seed plants[J].Am J Bot,83(3):383-404
Myers N,Mittermeier RA,Mittermeier CG,et al.2000.Biodi-
versity hotspots for conservation priorities[J].Nature,403:
853-858
Nei M.1987.Molecular Evolutionary Genetics[M].New York:
Columbia University Press
Pan YS(潘裕生).1989.Division of geologic structure in the
Hengduan Mountainous region(横断山区地质构造分区)[J].
Mount Res(山地研究),7(1):3-12
Petit RJ,Duminil J,Fineschi S,et al.2005.Comparative organiza-
tion of chloroplast,mitochondrial and nuclear diversity in plant
populations[J].Mol Ecol,14(3):689-701
Pons O,Petit RJ.1996.Measuring and testing genetic differen-
tiation with ordered versus unordered aleles[J].Genetics,
144(3):1 237-1 245
Potter D,Gao F,Bortiri PE,et al.2002.Phylogenetic relationships
in Rosaceae inferred from chloroplast matK andtrnL-trnF nucle-
otide sequence data[J].Plant Syst Evol,231(1-4):77-89
Raymond M,Rousset F.1995.An exact test for population differ-
entiation[J].Evolution,49(6):1 280-1 283
Richardson JE,Fay MF,Cronk QCB,et al.2000.A phylogenetic
analysis of Rhamnaceae using rbcL and trnL-F plastid DNA se-
quences[J].Am J Bot,87(9):1 309-1 324
Rogers AR,Harpending H.1992.Population growth makes waves
in the distribution of pairwise genetic differences[J].Mol Biol
Evol,9(3):552-569
Rozas J,Sánchez-Delbarrio JC,Messeguer X,et al.2003.DnaSP,
DNA polymorphism analyses by the coalescent and other meth-
ods[J].Bioinformatics,19(18):2 496-2 497
Swofford DL.2003.PAUP*:Phylogenetic Analysis Using Parsi-
mony(*and other methods),version 4.0b10[M].Sunderland,
MA:Sinauer Associates
Tajima F.1989.Statistical method for testing the neutral mu-
tation hypothesis by DNA polymorphism[J].Genetics,123
(3):585-595
Tang LY(唐领余),Shen CM(沈才明).1996.Late Cenozoic veg-
etational history and climatic characteristics of Qinghai-Xizang
Plateau(青藏高原晚新生代植被史及其气候特征)[J].Acta
Micropaleontol Sin(微体古生物学报),13(4):321-337
Thompson JD,Gibson TJ,Plewniak F,et al.1997.The CLUST-
AL_X windows interface:flexible strategies for multiple se-
quence alignment aided by quality analysis tools[J].Nucl Acids
Res,25(24):4 876-4 882
Wang FY,Gong X,Hu CM,et al.2008.Phylogeography of an al-
pine species Primula secundiflora inferred from the chloroplast
DNA sequence variarion[J].J Syst Evol,46(1):13-22
Weir BS,Cockerham CC.1984.Estimating F-statistics for the anal-
ysis of population structure[J].Evolution,38(6):1 358-1 370
Wolfe KH,Li WH,Sharp PM.1987.Rates of nucleotide substitu-
tion vary greatly among plant mitochondrial,chloroplast,and nu-
clear DNAs[J].Proc Nat Acad Sci,USA,84(24):9 054-9 058
Zhang Q,Chiang TY,George M,et al.2005.Phylogeography of
the Qinghai-Tibetan Plateau endemic Juniperus przewalskii
(Cupressaceae)inferred from chloroplast DNA sequence variation
[J].Mol Ecol,14(11):3 513-3 524
Zheng BX,Rutter N.1998.On the problem of Quaternary glaci-
ations,and the extent and patterns of Pleistocene ice cover in the
Qinghai-Xizang(Tibet)Plateau[J].Quaternary International,
45/46:109-122
3265期          张发起等:横断山区高山绣线菊的谱系地理学研究