冰期气候变化及地理隔离事件对东亚地区野猪（Sus scrofa）种群遗传分化的影响

Pleistocene glacial cycles and the climate changes that they precipitated have had profound impacts on patterns of genetic diversity within extant species. In East Asia, there was no large-scale continental glaciation during the Quaternary, and the uplift of the Tibetan Plateau before the Pleistocene has produced a complex topography in the region, resulting in a network of high mountains and deep valleys. So the model initially proposed for the population dynamics of several species during the last glaciation is probably too simplistic for the taxa in East Asia. .In this proposal, the wild boar populations, both form the mainland and the adjacent inlands, are suggested to investigate the location of refugia, the genetic variation and the dispersal patterns of the large terrestrial animals in East Asia. The research will utilize an Isolation with Migration model to estimate a number of demographic parameters for a mitochondrial DNA (mtDNA) dataset, and in corroborating the signal of divergence with the nuclear dataset. With the advent of fine-scale genetic markers, complex modelling systems, and detailed climate history, we want to uncover the genetic signal of recent large-scale vicariance, postglacial population expansion, genetic differentiation, and the population histories of the wild boar populations, ultimately assembling these into a geoclimatic context.

更新世冰期旋回及其气候变化给全球物种的遗传多样性格局产生了深远的影响，东亚地区大型脊椎动物的冰期避难所及冰后期种群扩张模式一直是研究者关注的问题。本项目以东亚地区大陆及周边岛屿（海南岛、台湾岛、朝鲜半岛、琉球群岛等）的野猪种群为研究对象，通过对线粒体DNA控制区序列变异、微卫星位点变异及核DNA功能基因与基因间隔区变异分析，探讨各地方种群遗传多样性水平、遗传结构及系统发生关系。同时，根据历史气候变化、海平面的升降等，应用分子系统地理学研究方法，研究野猪种群遗传多样性分布格局的成因及物种分化过程，分析野猪种群遗传结构与历史上气候变化及地理隔离间的关系，探讨东亚地区大型脊椎动物冰期避难所及冰后期种群扩张模式。

本项目研究以东亚地区大陆及周边岛屿的野猪种群为研究对象，通过对线粒体DNA 控制区序列变异、微卫星位点变异及核DNA 功能基因与基因间隔区变异分析，探讨各地方种群遗传多样性水平、遗传结构及种群历史动态。结果表明：1.东亚野猪种群具有较高的遗传多样性，南方的遗传多样性比北方高；单倍型分布形式表明东亚野猪的奠基者起源于东南亚越南和云贵高原，随后向北扩张。2. 地理隔离对野猪种群遗传结构产生了一定的影响。台湾野猪由于长期地理隔离，和与大陆野猪种群间基因流的较弱；海南野猪与大陆野猪间发生多次的基因交流，地理隔离并未产生种群明显的遗传分化；日本野猪是由亚洲大陆的野猪多次、独立迁入日本岛而形成，日本野猪和琉球野猪具有不同的起源；朝鲜半岛野猪种群可能具有复杂的历史成因，具有多次建群历史；长江与黄河地理阻隔的影响，对大陆野猪种群遗传格局的形成影响较小。3.冰期气候变化对东亚野猪遗传格局的形成具有较大的影响，越南与云贵高原、东部沿海地区及秦岭大巴山地区可能是东亚野猪冰期避难所，末次冰期未对东亚野猪的遗传格局产生较大影响。4. 野猪从东南亚岛屿（ISEA）起源后，大约在距今74.4万年左右跨过马来半岛的克拉地峡（the Kra Isthmus）进入南亚，并在整个亚洲大陆扩散，在更新世海平面较低时通过大陆架而进入周边的日本岛、琉球群岛、台湾岛及兰屿岛等地区。东亚野猪的第一次种群的扩张大约在距今0.717 (0.3695-1.1767)百万年前，形成了A支系；大约在0.438 (0.2009-0.7588)百万年前，发生了第二次种群扩张，形成了B支系；大约在距今30万年前的更新世冰期后，东亚野猪种群数量呈现连续的增长。. 本项目研究揭示欧洲大陆野猪和东亚野猪的遗传多样性格局具有不同的形成机制，末次冰期对东亚野猪的遗传格局产生的影响不大。东亚野猪种群的遗传分化，主要发生在中更新世(Middle Pleistocene，780–130 ka)，这可能与青藏高原的隆升、秦岭和大巴山的发生以及四川盆地的隔离有关。