北大西洋两岸掌形藻（Palmaria palmata）种群遗传及变化的研究

IOCAS-IR > 实验海洋生物学重点实验室

	北大西洋两岸掌形藻（Palmaria palmata）种群遗传及变化的研究
	李晶晶
学位类型	硕士
导师	段德麟 ; 胡自民
	2013-04
学位授予单位	中国科学院研究生院
学位专业	海洋生物学
关键词	掌形藻避难所遗传多样性末次盛冰期
摘要	掌形藻（Palmaria palmata）隶属于掌形藻目（Palmariales），掌形藻科（Palmariaceae），掌形藻属（Palmaria），广泛分布在北大西洋两岸。本研究利用线粒体cox2-3间区序列、叶绿体rpl12-rps31-rpl9间区序列以及RAPD分子标记从不同层面对掌形藻开展谱系地理学研究，获悉其种群遗传结构和变异分布，并探讨古气候（主要是第四纪气候波动）对北大西洋典型海藻分布与变迁的影响。主要研究结果如下。（1）本研究包括掌形藻采样地55个，共600个个体，来源于8个国家，基本涵盖了掌形藻在北大西洋的分布区域。根据地理分布，我们将55个地点的样本划分为11个地理种群。Cox2-3间区序列扩增长度为378 bp，rps序列长度为569 bp，分别检测出36和20个单倍型。基于cox2-3、rps及RAPD三种分子标记的种群遗传多样性分析，发现英吉利海峡（ENC）、戈尔韦海湾（GWB）、北海（NTS）和东北大西洋北部（BNA）的种群遗传多样性最高（cox2-3：h = 0.7708-1.0000，π = 0.3223-0.7055；rps：h = 0.5770-0.6670，π = 0.1172-0.1538）。其中ENC和GWB海域是末次盛冰期时潜在的避难所，而NTS海域较高的遗传多样性则因南北种群不断地混合。（2）通过单倍型谱系和遗传多样性分析，我们进一步验证了Provan等（2005）提出的四处避难所假说，即英吉利海峡的Hurd Deep、爱尔兰岛西南部的戈尔韦海湾（Galway Bay）、冰岛/挪威沿岸以及北美沿岸。因采样地限制，后两个避难所的具体位置还难以准确界定。结合避难所的位置、单倍型地理分布、STRUCTURE聚类分析以及古气候因素，我们推测了掌形藻在末次盛冰期后大概的迁移路线。由于英吉利海峡打开的时间较晚，它对东岸种群标明具体地区的单倍型贡献并不大，它们主要向北迁移进入北海，向西迁移进入爱尔兰海。伊比利亚半岛的种群也可能是因英吉利海峡的种群南移而形成。对东岸种群贡献较大的应是戈尔韦海湾内的种群，这里的冰盖最先消融，然后种群开始向北和向南两方向迁移。向北的种群最终可到达冰岛及挪威沿岸，向南的种群则进入凯尔特海（Celtic Sea）。冰岛/挪威沿岸的潜在避难所是这两地单倍型的主要贡献者。此外冰岛还是大西洋两岸进行遗传交换的中转站。西岸单倍型谱系结构相对简单：离避难所越近，种群遗传多样性就越高，如贝尔岛海峡的BB、LA种群，芬迪湾湾口的WH种群。（3）根据cox2-3及rps序列构建的ML及BI系统进化树及单倍型谱系图，可将东岸分为四个支系，而西岸没有显著的种群分化。其主要原因是东岸海岸线比西岸复杂，长期的地理隔离导致避难所内的种群各自分化，导致每个避难所内含有的优势单倍型及单倍型种类均不同。种群从避难所迁出后，复杂的海岸线陆续阻碍了种群间的交流，从而形成东岸现有的种群遗传结构。西部海岸受冰盖冲蚀严重，当地种群易发生大面积灭绝，导致种群形成时间较晚，各地域种群的变异积累较少。（4）推断东西两岸的分化时间大约在1.2-0.8 Myr年前，说明西岸种群在更新世早期就已存在，掌形藻在两岸经历了多次的冰期及间冰期。通过BSP分析，我们推断掌形藻种群发生显著扩张的时间是0.455-0.364 Myr年前。说明掌形藻在末次盛冰期并没有经历大面积的灭绝，而Cromer间冰期的前一个冰期（约0.48-0.34 Myr）是对掌形藻影响最早最剧烈的一个冰期。
语种	中文
文献类型	学位论文
条目标识符	http://ir.qdio.ac.cn/handle/337002/17747
专题	实验海洋生物学重点实验室
推荐引用方式 GB/T 7714	李晶晶. 北大西洋两岸掌形藻（Palmaria palmata）种群遗传及变化的研究[D]. 中国科学院研究生院,2013.

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北大西洋两岸掌形藻（Palmaria p（2677KB）			限制开放	CC BY-NC-SA	浏览