五种广布性海洋贝类的比较系统地理学研究：探讨中国近海贝类遗传格局形成过程和演化机制

In this study we compare the phylogeographical patterns of five widely distributed molluscs (Cyclina sinensis, Mactra chinensis, Mactra veneriformis, Neverita didyma, Thais clavigera) in northwestern Pacific with emphasis on the coast of China. The spatial structure and genetic diversity and the mechanisms driving the pattern are studied for each species using both mitochondrial and nuclear DNA markers. These patterns are then compared to assess the relative effects of historical (e.g. Pleistocene glaciation), contemporary (e.g. currents, Changjiang diluted water) and ecological factors (e.g. dispersal ability) on shaping present phylogeography of these species, with view into the interspecific concordance of evolutionary processes. This congruence can lend insight into the variation trends of the general genetic pattern as well as evolutionary history of molluscs in the region. Such information obtained here will be critical for the conservation and sustainable utilization of marine mollusk resources in the China Sea.

本项目对分布于西北太平洋边缘海重点是中国沿海的5种广布性贝类（青蛤、中国蛤蜊、四角蛤蜊、扁玉螺和疣荔枝螺）为研究对象，利用线粒体和核DNA分子标记相结合的技术手段，对每一物种的分子系统地理学进行研究，阐明各个物种的遗传结构和遗传多样性水平，推测其生物地理格局演化过程和形成机制。综合分析5种广布性贝类的系统地理格局，在地域水平上比较物种间系统地理格局的一致性和变化规律，揭示历史因素（更新世冰期等)、当前环境（海流、长江冲淡水等)和生态因素（幼体扩散）对塑造西北太平洋边缘海贝类分子系统地理格局的重要作用，阐明该地区海洋贝类系统地理格局分布模式的普遍规律，探索中国近海贝类遗传分化的形成机制及演化历史。本研究对于中国近海贝类种质资源的管理保护及可持续利用具有重要意义。

海洋生物遗传格局是历史事件与当前环境因素在不同空间尺度共同作用的结果，应用系统地理学探讨海洋生物遗传格局形成过程和演化机制已成为国际上十分活跃的研究领域。然而，目前我们对于西北太平洋边缘海海洋生物的系统地理学知识仍然所知甚少。本项目以分布于西北太平洋边缘海重点是中国沿海的5 种广布性贝类（青蛤、中国蛤蜊、四角蛤蜊、扁玉螺和疣荔枝螺）为研究对象，利用线粒体和核DNA 分子标记相结合的技术手段，综合分析了5 种贝类的系统地理格局，揭示历史因素、当前环境和生态因素对塑造西北太平洋边缘海贝类分子系统地理格局的重要作用。.I、基于线粒体COI基因与ITS基因的青蛤分子系统地理学研究结果表明，更新世冰期边缘海的隔离导致青蛤形成3个分化较大谱系，当海平面上升屏障移除后，青蛤有限的扩散能力和中国近岸的海流环境可能是青蛤能长久维持这种历史格局的原因。.II、应用线粒体COI序列和9个微卫星标记对中国蛤蜊的系统地理学研究表明，影响中国海中国蛤蜊的群体分化因素不仅包括长江冲淡水，环境因子和生活史也可能在这个过程中发挥了重要作用。.III、基于COI基因的东中国海四角蛤蜊系统地理学研究表明，四角蛤蜊群体间没有显著的遗传结构揭示了在其分布区的遗传同质性，四角蛤蜊的群体扩散发生在约23000年前的末次冰盛期，祖先是分布于东海海盆的一个随机交配群体。.IV、基于COI基因的系统地理格局揭示中国沿海分布的扁玉螺划分为3个进化显著单元（evolutionarily significant units, ESUs），即扁玉螺可能存在隐存种，不同ESUs之间的p遗传距离由5.8%至8.6%，更新世海平面的剧烈变化可能是导致形成不同ESUs的主要原因。.V、基于COI基因的岩石栖居贝类疣荔枝螺的系统地理学研究结果表明，疣荔枝螺浮游期幼虫阶段持续时间长，其远距离的扩散能力可能是造成该物种在西北太平洋海域无明显遗传结构的主要原因。.本项目的研究结果对于中国近海贝类种质资源的管理保护及可持续利用具有重要意义。