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答辩人：XXX指导老师：XXX华山松居群谱系地理分布研究3.1遗传多样性检测3.3空间遗传结构分析3.4居群内和居群间的遗传变异3.5中性检验1研究的内容和意义2实验方法与步骤3结果分析4讨论目录3.2线粒体单倍型变异及其分布1研究的内容和意义谱系地理学是生物地理学的一个新兴分支学科，主要探讨物种演化与地质历史的相互关系,通过分析现有种群的遗传结构，探讨物种遗传变异的分布模式，并推断冰期气候对生物种群的影响，推测其冰期避难所和冰期后的迁移路线。目前关于华山松居群谱系地理分布的研究还未见报道。本文运用DNA分子测序技术对华山松进行进行遗传多样性、遗传分化的分析，初步鉴定了单倍型的地理分布模式以及系统发育关系，追溯了现代分布居群的进化历程、地理分界位置以及可能的冰期避难所。为研究和保护华山松物种多样性提供理论参考。2试验方法与步骤2.1试验样品的采集2.2总DNA提取2.3PCR扩增2.4PCR产物纯化2.5测序应用DNA序列排列软件进行对位排列，并对所有居群的单倍型多样性指数h与核苷酸多样性指数π的分析。从线粒体单倍型多样性来看，在物种水平上，单倍型多样性为h=0.76;在居群水平上,多达16个居群的遗传多样性为0,其次,从核苷酸多样性上来看,在物种水平上,核苷酸多样性π=0.0037。3.1遗传多样性检测3结果分析3.2线粒体单倍型变异及其分布图2-1线粒体单倍型分布图，右框中表示11种单倍型类型分析表明，当K=3时，结果显示组间达到最高分化(FCT=0.78)(图3-3)。从表中可以看出，有89.63%的变异存在于组间，1.07%的变异存在于组内居群间，9.30%的变异存在于居群内，表现出较高的组间分化和较低的居群间分化程度。组间固定指数FCT=0.78，组间的遗传变异已经达到显著水平(P0.001)，表明3个组之间具有很大的遗传差异。3.3空间遗传结构分析GroupPopulationshFCT巴山-武陵山BM,DFS,HOUP,DJK,HS,JFS,JL,MW,WF,NQ,NS,QJP,QS,SY,SZ,XJ,XJP,HSL,ZJ,ZJJ,ZX,GQ0.560.78秦岭南坡HZZ,JK,LP,GH0.43秦岭北坡NWT0.73表2-3当K=3时,居群分组聚类结果以及每组内的多样性指数图2-2计算得出的K值与FCT值之间的关系图3.4居群内和居群间的遗传变异表2-4通过计算所有分布区居群内的平均遗传多样性(Hs)，总遗传多样性(HT)，居群间遗传分化值NST和GST(括号内为标准差)RegionsHsHTGSTNST巴山一武陵山0.195(0.069)0.663(0.080)0.705(0.100)0.742(0.113)ns秦岭南坡0.217(0.063)0.278(0.072)0.342(0.135)0.249(0.133)ns秦岭北坡0.059(0.038)0.073(0.041)0.019(0.008)0.018(NC)ncTotal0.228(0.076)0.568(0.082)0.762(0.052)0.853(0.061)研究分析27个种群的线粒体数据结果显示：居群间总的遗传多样性HT(se)值为0.565(0.082)，居群内平均遗传多样性Hs(se)值为0.228(0.076)，HT比Hs的值大；总的居群遗传差异GST(se)值为0.762(0.052)，NST(se)值为0.853(0.061)，具有明显的谱系地理结构(NSTGST，0.01p0.05，表2-4)。3.5中性检验我们从物种和居群水平上对线粒体DNA片断Nad4和Nad5序列的基因座位进化模式进行中性检验。研究结果显示：其检验值分别为-2.55374,-2.61270,-1.62271（p0.10)，所有的中性检验值均为不显著。因此，基因座位的进化模式不拒绝中性假设。4讨论遗传多样性是生物多样性的基础，是居群和物种长期进化的产物，也是其适应、生存和进化、发展的前提。本研究对华山松的不同地居线粒体DNA片段的标记获得的遗传多样性都较高。分析结果表明3个组之间具有很大的遗传差异；居群间的基因流非常小（Nm=0.38)；另外，种内居群间的遗传分化(GST=0.762)很大，线粒体单倍型具有明显的谱系地理结构(GSTNST,0.01P0.05)。因此得出有限的种子传播可能是导致居群间遗传分化较大，谱系地理结构明显的原因之一。本文经线粒体DNA序列分析表明秦岭是华山松在冰期时一个独立的冰期避难所。这与许多学者研究中国针叶林在冰期时南移、冰期后北迁的假设基本吻合。我们结合地质历史资料，可以推测古老单倍型所在地理位置即为该物种的冰期避难所，因此可以说，巴山-武陵山一带也是华山松的冰期避难所。综上所述，分子数据支持华山松松的冰期避难所为秦岭、巴山-武陵山一带；冰后期居群没有经历明显的群体扩张过程。