白腹鼠属分类、系统发育与谱系地理及其生物地理分析

White-bellied rats (genus Niviventer), recognized as major hosts and vectors of parasites and pathogens representing a serious threat for human health, are common small rodents dwelling in tropical and subtropical forests in the Southeast Asia, where locates one of the three tropical distribution centers of mammals, and contains three of the 25 biodiversity hotspot of the world. The distribution range covers the most complicated great river systems originated from the Qinghai-Xizang Plateau. Available data shows that the earlest fossil of Niviventer was found in the Early Pliocene, northwen China, and more in the Pleistocene in many parts of China but fewer in southeast Asia, though genus Niviventer was thought to be originated from southeast Asia. The evolutionary history implies strong impacts of uplift of the Himalaya, glaciation and interglaciation, rise up and down of sea-level during the Pleistocene on the origin, dispersal, diversification of the Niviventer species and races. However, the genus is poorly know so far for its phylogeny and evolution, and we even do not know how many species there are and the species limits or species boundary. So we intend to combine the morphometric methods (including univariate, multivariate and geometric analyses), molecular systematics (including multilocus phylogenetic and phylogeographic anlyses), and historical and ecological biogeography to construct the phylogeny tree of the genus and phylogeogrphic trees of some species, to make a systematic review on species status, species limits of morphological and molecular characters and distribution ranges. Furthermore, we try to present the origination, dispersal routes and diversification patterns, and historical and ecological implications combined the available data from fossils, geological events, vegetation and animal habits, and to understand the affects of geological events and ecological environment changes on the evolution, dispersal and radiation, and diversification of genus Niviventer.

白腹鼠属是分布于东南亚热带、亚热带常见林栖性小型啮齿类动物，是自然疫源性疾病传播媒介的宿主。其分布区位于世界上哺乳动物三个热带分布中心之一、全球25个生物多样性热点地区中的三个，跨越全球最复杂、发源于青藏高原的大河系统。现有化石记录最早虽可追溯到早上新世，但更多发现于更新世，其进化史表明经历了喜马拉雅抬升、第四纪冰期-间冰期及东南亚海浸-海退等地质历史事件的影响。因此，白腹鼠属是研究物种起源、辐射、扩散、分化及其与地质历史事件及地形关系的理想类群。目前对于白腹鼠分类、系统发育及谱系地理的研究还属初步。本项目拟利用形态学（单变量与多变量、几何形态分析）、分子系统学（多基因系统发育、谱系地理）及生物地理学研究方法，结合化石、地质历史、分布区森林植被及习性资料对现生白腹鼠属物种进行分类和界定，构建物种系统发育关系与谱系地理关系，探讨白腹鼠的起源、分化与扩散及其地质历史事件与生态环境变化的影响。

白腹鼠属（Niviventer）是一类分布于东南亚热带、亚热带的小型林栖啮齿类动物，是许多自然疫源性疾病和人畜共患病传播媒介的宿主。在国家自然科学基金的资助下，于2011-2013年，针对白腹鼠属物种界定与分类、系统发育关系、地理分化与物种形成等科学问题，我们通过在中国境内及邻近越南北部进行广泛标本采集与样品收集，包括6种、8亚种和6同物异名的地模标本，测定了610个白腹鼠样本和5号南洋鼠样本的2个线粒体基因和3个核基因DNA序列、29号白腹鼠样本线粒体基因组序列、白腹鼠标本，利用贝叶斯法、最大似然法构建白腹鼠属系统发育关系，并基于溯祖模型构建物种树和界定物种（包括形态与地理分布）；利用Splitstree、分歧时间、中性检验和歧点分布、最大熵模型分析构建两广布种和两横断山特有种中介网络图，估算各支系分歧时间，分析种群历史动态和生态位，取得以下主要研究成果：① 厘清了中国白腹鼠物种（11种）及其分类地位，期间还发现猪尾鼠1新种；② 澄清了白腹鼠系统发育关系，白腹鼠是单系群，南洋鼠属为其姊妹群，可分为4大支系，首次揭示社鼠及其复合种包括14个支系；③ 白腹鼠属与树鼠属分化于3.53Mya，白腹鼠4大支系分化于3.04Mya- 2.54 Mya，梵鼠和灰腹鼠分化时间最早（约2.39 Mya），其次为台湾社鼠（2.19 Mya），其他种间分化在1.2Mya-1.0Mya；④ 横断山特有种安氏白腹鼠与川西白腹鼠均为独立种，分别含4个支系和3个支系，均具特殊的地理遗传结构，安氏白腹鼠支系E和G经历了种群扩张，但发生时间不一致，川西白腹鼠支系C存在瓶颈；⑤ 针毛鼠以北回归线为界分为南北两个分支各3支系，其中以南的支系C和以北的支系E、F存在快速分化过程；⑥ 社鼠及其复合种谱系地理呈现出14个单系类群，各个支系没有明显的种群扩张历史，仅5个支系可能经历过快速扩张；⑦ 白腹鼠在中国及东南亚有广泛分布，研究揭示河流和高山并不是阻断白腹鼠基因交流的障碍，气候变化和栖息地环境变化是影响白腹鼠物种形成、扩散的主要因子。本项目现已完成既定研究计划，发表SCI刊物研究论文5篇（含1篇接受），其中SCI刊物发表4篇，另在撰写研究论文3篇。