三种亚洲蝮蛇的比较分子系统地理

Studying phylogeographic patterns of similarly distributed and closely related taxa can reveal whether they are limited by similar factors and responded similarly to historic environmental changes. Furthermore, such studies provide information on the generality of conclusions about how diversifications occurred within a specific taxon or in organisms within a certain region.Viridovipera stejnegeri,Cryptelytrops albolabris and Protobothrops mucrosquamatus are venomous snakes of Asian pit viper that widely distributed in Asia, and have a similar distribution. Based on a combination of morphological comparison and reconstruction of molecular phylogenetic relationships, we will explore and address the following issues. 1. intraspecific taxonomy of V. stejnegeri and whether crytic taxon is present within Protobothrops mucrosquamatus and Cryptelytrops albolabris; 2. reconstruct the intraspecific relationships of three species based on mtDNA and nDNA sequences; study the evolutionary history of the populations and genetic diversity of the three species. By comparing the phylogenetic geographical structure of three species, we conclude whether the three species have the same or similar evolutionary history of populations,whether some ancient events and climatic changing had the same influences on the three species. The results will benefit studying on systematics,evolution and biogeography of snakes occurring in Asia,and the management and conservation of snakes.

对具有相似地理分布、亲缘关系较近的生物分类单元间的系统地理研究能够揭示它们是否被相似的因子所限制、是否对历史环境的变迁具有相似的反应，从而为分布在一定区域的特定有机体或者分类单元内的分化提供普遍性结论。福建竹叶青蛇、白唇竹叶青蛇、原矛头蝮是广泛分布于亚洲的蝮亚科毒蛇，具有相似的地理分布范围。该项目将结合形态研究和分子系统关系重建，探讨和解决以下几方面的问题：1、澄清福建竹叶青蛇中长期存在的种下分类争议，阐明原矛头蝮和白唇竹叶青蛇是否存在种下分化；2、结合线粒体和核基因序列分别构建三物种的种内系谱关系，探讨它们的种群进化历史和遗传多样性。通过比较这三种具有相似地理分布的蝮蛇系谱关系，探讨它们是否具有相同或者相似的种群结构和进化历史，是否某些历史事件或者气候波动对它们具有相同或者相似的影响。研究结果对进一步研究蛇类特别是亚洲蛇类的分类、进化和系统地理学具有重要意义，而且还有助于物种的保护和管理。

对具有相似地理分布、亲缘关系较近的生物分类单元间的系统地理研究能够揭示它们是否被相似的因子所限制、是否对历史环境的变迁具有相似的反应，从而为分布在一定区域的特定有机体或者物种的分化提供普遍性结论。. 福建竹叶青蛇Viridovipera stejnegeri、白唇竹叶青蛇Trimeresurus albolabris、原矛头蝮Protobothrops mucrosquamatus是广泛分布于亚洲的蝮亚科毒蛇，具有相似的地理分布范围。该项目结合基于大量外部形态特征的多变量分析和基于线粒体及核基因的分子系统关系重建，探讨和解决以下几方面的问题：1、三物种的遗传多样性、种群遗传结构和谱系地理；2、三物种内是否存在隐含物种或者亚种，澄清福建竹叶青蛇中长期存在的种下分类争议；3、结合三物种和已有的我国东南和西南地区其他蛇类的谱系地理学研究，阐明我国蛇类物种起源、演化格局。. 四年里，项目组成员先后到越南、老挝、尼泊尔、我国西南、华南、华东等多地开展野外考察，采集三种蛇类标本300余号，获得了400余号组织样本。对原矛头蝮和白唇竹叶青蛇各100余号标本进行了形态特征的测量和记录，并探讨了它们的形态进化特征，结果显示两者均无明显的种群结构和地理分化。共对三种约400余个个体开展了分子系统学研究，获得了1000余条DNA序列。谱系地理学研究显示，1、三物种均具有非常高的遗传多样性；2、三物种均具有明显的种群结构；3、三物种均可能在大约6Ma左右起源于青藏高原及其周边地区，主要呈现出明显的从西向东分化，但也有南北分化出现；4、三物种的起源和演化受青藏高原的隆升引起的地址、气候等的变化影响；5、三物种不具隐含物种。. 该项目的研究成果将推动我国蛇类系统进化和谱系地理学研究，并进一步为亚洲尤其是东南亚蛇类谱系地理学研究提供重要的资料；将为蝮蛇蛇伤的治疗提供重要的基础资料；有利于我国蛇类多样性的保护和管理。