基于谱系地理的泽陆蛙复合种物种形成研究

Fejervarya multistriata (Amphibia: Anura: Dicroglossidae) is widely distributed in China. Our previous research implies that F. multistriata is a species complex and the species diversity of F. multistriata is undervalued. Because of the weakly disposal ability, F. multistriata is sensitively affected by the surroundings which were caused by the uplift of the Himalaya, Pleistocene glaciation and river distribution. So, F. multistriata is a good research sample in studying the speciation, dispersal and vicariance event. In this research, we will collect F. multistriata species complex from over 100 sample sites to obtain the morphological characteristics, distribution pattern and molecular data. We will sequence mitochondrial genes (COI, 16S rRNA, 12S rRNA and Cyt b) and nuclear genes (Rag1 and CXCR-4) to confirm species identification, as well taxonomic status along its distribution, and to conduct a phylogeographical and phylogenetic analysis of populations of the distinct lineages. F. multistriata complex species will be compared to discuss the genetic structures and biogeographic patterns, to explain the effect of geological historical events and river distribution, and to explore the effects of disposal hypothesis and vicariance hypothesis in speciation of F. multistriata species complex.

泽陆蛙隶属于两栖纲、无尾目、叉舌蛙科、陆蛙属，在中国广泛分布。前期研究发现泽陆蛙为复合种，其物种多样性被低估。泽陆蛙主动扩散能力弱，在进化过程中易受喜马拉雅抬升、第四纪冰期等地理隔离事件及水系分布的影响。因此，泽陆蛙是研究物种形成、扩散、隔离分化的理想类群。本项目以泽陆蛙复合种为研究对象，采集100个以上样点的泽陆蛙复合种，获得形态特征指标，并利用分子生物学手段获取泽陆蛙复合种不同地理种群的线粒体基因（COI、16S rRNA、12S rRNA、Cyt b）和核基因（Rag1和CXCR-4）进行谱系生物地理学研究，确定泽陆蛙复合种内各物种的分类地位和分布格局，并对泽陆蛙复合种各物种的谱系地理和分布格局进行比较，揭示泽陆蛙复合种遗传结构和谱系生物地理格局，阐明地质历史事件及水系分布对泽陆蛙复合种不同地理种群的影响，以及探讨扩散和隔离分化对泽陆蛙复合种物种形成的作用。

泽陆蛙隶属于两栖纲、无尾目、叉舌蛙科、陆蛙属，在中国广泛分布。泽陆蛙为复合种，其物种多样性被低估。泽陆蛙主动扩散能力弱，在进化过程中易受喜马拉雅抬升、第四纪冰期等地理隔离事件及水系分布的影响。因此，泽陆蛙是研究物种形成、扩散、隔离分化的理想类群。本项目以泽陆蛙复合种为研究对象，采集100个以上样点的泽陆蛙复合种，获得形态特征指标，并利用分子生物学手段获取泽陆蛙复合种不同地理种群的线粒体基因（COI、16S rRNA、12S rRNA、Cyt b）和核基因（Rag1和Tyr）进行谱系生物地理学研究，确定泽陆蛙复合种内各物种的分类地位和分布格局，并对泽陆蛙复合种各物种的谱系地理和分布格局进行比较，揭示泽陆蛙复合种遗传结构和谱系生物地理格局，阐明地质历史事件及水系分布对泽陆蛙复合种不同地理种群的影响，探讨扩散和隔离分化对泽陆蛙复合种物种形成的作用。. 利用线粒体基因和核基因来探讨泽陆蛙内部的系统发生关系，基于最大似然法和贝叶斯法构建的系统发生树将泽陆蛙分为两个分支，其中广西、广东、贵州以及舟山群岛等地的泽陆蛙聚为一支系，而其它广泛分布在大陆其他地区则聚为另一支系。通过构建系统发生树分成的两个支系和对控制区不同的重复单元组成的两组基本一致。在对泽陆蛙线粒体基因遗传距离的分析中，两个分支的遗传距离明显大于分组内部的遗传距离。对于以上分析研究，总结得出泽陆蛙种群中不同支系遗传进化显著，具有明显的地理格局，形成泽陆蛙支系和川村陆蛙支系。由于两栖动物对环境及气候变化比较敏感，依据系统地理学的相关研究，推测泽陆蛙在第四纪冰期时存在两个冰期避难地，一个在秦岭山脉保护下的四川盆地一带，另一个位于南岭山脉一带。据此推测泽陆蛙群体分布格局形成过程如下：间冰期的到来使保存下来的泽陆蛙种群开始扩散，处在四川盆地的泽陆蛙沿水系向四周扩散，而处在南岭冰期避难地的泽陆蛙复合种支系，即川村陆蛙，因为南岭和珠江峡谷地形的阻隔作用，只能沿珠江水系北岸进行扩散，到达珠江水系的沿海地带，进而扩散到福建沿海和舟山群岛一带。.项目发表SCI论文4篇，并投稿SCI论文两篇（一篇审稿，一篇小修修回）。培养研究生三名。