藏仓鼠系统地理及适应进化

Kam Dwarf Hamster (Cricetulus kamensis) is an endemic species inhabiting in the Qinghai-Tibet Plateau and nearby area. Using DNA sequence data from mitochondrial (control region and the cytochrome b gene) and nuclear genes, we try to reveal the phylogeographic structure, population genetic differentiation, gene flow, the population genetic characteristics and the evolutionary history. The impacts of environment changes and climate fluctuation from the Quaternary on Kam Dwarf Hamster will be studied to detect how its current distribution followed the historicl events. We'll also investigate the morphological and the nucleotide characteristics to discuss the remained classification controversial on the subspecies level. The research results will demonstrate scientific significances on evolutionary biology, biogeography, population genetics, and evolutionary biology. The important role contributing to human health, farming and cattle breeding could also be expected.

本项目拟以青藏高原特有物种藏仓鼠为研究对象，以生物地理学的隔离和扩散理论以及分子进化和系统地理学理论为理论根据，以mtDNA和nDNA为遗传标记，从分子水平研究藏仓鼠的种群系统发生、系统地理结构，探讨第四纪青藏高原环境演变和气候波动对藏仓鼠系统进化和分布格局的影响，阐明其现今生物地理格局形成的机制。结合形态学与分子生物学方法研究藏仓鼠亚种分化，同时，通过分析不同地理分布种群遗传特征和形态特征，探讨藏仓鼠对环境变化遗传适应性反应机制。本项研究对于理解青藏高原生物多样性起源与演化以及高海拔环境下适应进化具有重要意义，对研究和指导高海拔极端环境中农牧业生产、生态环境保护、人类生存及健康、运动生理等亦有重要的应用价值。

藏仓鼠起源于青藏高原西南部，与现生其他仓鼠的分歧时间大约为16.63My,是分布于我国的现生仓鼠中最为古老的物种。藏仓鼠种群间分化程度高，系统地理结构可分为南北两大支，两支分歧时间约为1.46My.由于冈底斯山和念青唐古拉山的屏障作用，藏仓鼠沿青藏高原南部由西向东扩散，形成南部分支。另外，这一时期青藏高原柴达木盆地沉积中心湖泊进展显著，湖面最大，对藏仓鼠向北扩散形成了屏障，只能沿青藏高原西缘向北扩散，可能是现今藏仓鼠系统关系南北两大支形成的主要原因。而距今0.719～0.525My的望昆冰期与南方种群进一步分支的时间范围接近，说明冰期间冰期活动可能是分支的主要成因。藏仓鼠种群历史上没有经过大的扩张和瓶颈应。藏仓鼠种群间头骨几何形态存在显著差异，这是其对不同栖息环境的适应。头骨体积与湿度呈显著正相关而与日照时间呈显著负相关，与其他环境因子相关不显著，表明栖息地环境中植物的生长情况及活动时间对藏仓鼠食物的获得有显著影响。本项目成果对于认识我国仓鼠的起源、青藏高原隆升对物种地理分布格局的影响及物种对于高海拔环境的适应具有一定意义。