仓鼠亚科系统发生及藏仓鼠的进化研究
发布时间：2021-10-30 08:58
仓鼠亚科（Cricetinae）隶属于啮齿目（Rodentia）,仓鼠科（Cricetidae）,广泛分布于古北区。大量古仓鼠化石的发现虽然为仓鼠的亚洲起源奠定了基础,但这些化石资料未能与现生仓鼠完全接轨。已发现的现生仓鼠的化石形成于更新世中晚期,但与现生仓鼠种间分化时间相比较更为年轻,支持现生仓鼠亚洲起源的理论也显得匮乏。我国是仓鼠种类较为丰富的国家,目前尚无针对我国仓鼠资源、空间分布格局以及栖息地受制约因素的报道。此外,有关仓鼠分子进化的研究较少,也有待完善。藏仓鼠（Cricetulus kamensis）作为仓鼠中的一员,隶属于仓鼠属（Cricetulus）,为青藏高原特有种,其属级分类受到了挑战,亚种分类也存在争议。除生态学研究以外,有关藏仓鼠研究的报道较少,可研究的方面较多。作为青藏高原特有种,种内谱系地理学研究可为青藏高原隆升史提供证据;适应性进化研究,可为哺乳动物适应高原环境的机制提供基础资料;生态遗传学和适宜栖息地评估研究,可为藏仓鼠的保护提供理论参考。本研究基于线粒体基因和核基因使用贝叶斯推断法和最大似然法构建了仓鼠亚科系统发生关系,并结合生物地理分析、物种形成率分析...
【文章来源】：兰州大学甘肃省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：188 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
藏仓鼠地理分布图（引自罗泽询等（2000）[1]）
兰州大学博士学位论文仓鼠亚科系统发生及藏仓鼠的进化研究33在多样化的仓鼠类群中，大仓鼠位于该支系的基部（BI=1，ML=100），代表了一支特化的类群，并且与典型的仓鼠（Cricetulus+Allocricetulus+Cricetus）类群相分化。灰仓鼠（C.migratorius，Pallas，1773）并未聚集与仓鼠属分支中，而与短耳仓鼠属和原仓鼠属亲缘关系近（BI=1，ML=99）。索氏仓鼠（A.curtatus，Allen,1925）和短耳仓鼠互为姊妹种，并与原仓鼠亲缘关系近对应于灰仓鼠。图3-1基于串联核酸序列使用BI和ML方法构建的仓鼠亚科系统发生关系。系统发生树中节点表示最近的共同祖先分化时间的中位数，节点误差棒表示可靠性为95％的后验密度（HPD）。节点的后验概率、自举检验值和分歧时间已标注在节点上，标注顺序为BI/ML/分歧时间（ML树的自举检验值迭代了1000次）Figure3-1PhylochronogyandphylogeneticrelationshipsofCricetinaeestimatedbytheconcatenateddatawiththemethodsofBIandML.Nodesshowmediansoftimestomostrecentcommonancestor(MRCA),andnodebarsindicate95%highestposteriordensity(HPD)intervals.Theposterioriprobability,Bootstrapvaluesdivergencetimeareindicatedatnodesasfollows:BI/ML/time(ThebootstrapvaluesofMLarebasedon1000replications)3.2生物地理史和分歧时间如图3-1所示，显示了仓鼠亚科物种间的亲缘关系和分歧时间，并且在所在内部节点上都标注了类群间分化时间。BBM方法基于以上系统发生树重建了仓鼠亚科的祖先分布，并对节点祖先状态的实施了最佳估算。如图3-2a所示，BBM分析表明，仓鼠亚科最近共同祖先（MostRecentCommonAncestor，MRCA）起源于青藏高原（图3-2a，节点31），并且具有较高的后验概率（76.1％），其物种首次分化发生在中新?
tus、Phodopus和Tscherskia）开始在蒙古高原和欧洲（Mesocricetus，欧洲东南部与亚洲相邻的地方）发生了多样化过程。基于节点30，本研究推断藏仓鼠起源于青藏高原，后验概率为91.9％，第一次分化发生在8.36Mya（95％HPD：5.83–12.06Mya）。毛足鼠属开始多样化发生在4.74Mya（95％HPD：2.77–7.16Mya）；金仓鼠属为2.42Mya（95％HPD：1.50–3.69Mya）；多样化的仓鼠类群（Cricetulus、Allocricetulus、Cricetus和Tscherskia）发生在6.63Mya（95％HPD：4.67–9.41Mya）。综上所述，基于节点30（91.9％）和节点27（52.3％）（图3-2a），本研究认为藏仓鼠、金仓鼠和多样化仓鼠类群的MRCA起源于青藏高原，两个谱系首次扩散到欧洲和蒙古高原发生在中新世晚期（约8.83Mya）。此外，BBM在节点30、27和23处共检测到2次地理隔离事件、7次扩散事件和1次灭绝事件，而节点31没有发生任何生物地理事件。扩散和地理隔离事件随时间变化的曲线表明，在仓鼠演化过程中生物地理事件存在一个高峰期，发生在上新世中期（约4.88Mya）（图3-2c）。图3-2仓鼠亚科生物地理史。（a）基于BBM分析获得的祖先分布范围图。祖先可能的分布范围由BBM基于仓鼠亚科系统发生关系获得，并且在每个节点处都显示了后验概率。图中每个节点上的饼状图表示祖先分布范围概率。（b）在RASP分析中使用的仓鼠亚科物种的地理分布。生物地理区域：A，欧洲；B，伊朗高原和安纳托利亚高原；C，图兰平原；D，青藏高原（包括帕米尔高原）；E，新疆-阿尔泰地区；F，蒙古高原；G，东亚。（c）仓鼠亚科生物地理事件的频率随时间变化图Figure3-2BiogeographichistoryofCricetinae.(a)AdiagramofancestraldistributionrangesinferfromBBManalysis(outputfromRASP).Thepossibleancestralrangeisestimatedb
【参考文献】：
期刊论文
[1]Correlation between Climatic Factors and Genetic Diversity of Phrynocephalus forsythii[J]. Yue QI,Wei ZHAO,Yongjie HUANG,Xiaoning WANG,Yangyang ZHAO. Asian Herpetological Research. 2019(04)
[2]中缅树鼩肥满度、身体组成和消化道形态的比较[J]. 任晓英,高文荣,王政昆,朱万龙. 科学技术与工程. 2019(17)
[3]环境因子对新疆鹅喉羚群体遗传多样性的影响[J]. 佐日古丽·伊斯马伊力,先木西努·莫合德,布威海丽且姆·阿巴拜科日,阿尔孜古力·沙塔尔,苏比奴尔·艾力,马合木提·哈力克. 兽类学报. 2019(03)
[4]Natatanuran frogs used the Indian Plate to step-stone disperse and radiate across the Indian Ocean[J]. Zhi-Yong Yuan,Bao-Lin Zhang,Christopher J.Raxworthy,David W.Weisrock,Paul M.Hime,Jie-Qiong Jin,Emily M.Lemmon,Alan R.Lemmon,Sean D.Holland,Michelle L.Kortyna,Wei-Wei Zhou,Min-Sheng Peng,Jing Che,Elizabeth Prendini. National Science Review. 2019(01)
[5]夏季横断山不同地区大绒鼠脏器和消化道形态的差异[J]. 张海姬,侯东敏,梅丽,谌立新,王政昆,朱万龙. 兽类学报. 2018(05)
[6]西南喀斯特地貌区两栖动物丰富度分布格局与环境因子的关系[J]. 王波,黄勇,李家堂,戴强,王跃招,杨道德. 生物多样性. 2018(09)
[7]洞庭湖东方田鼠肥满度时空特征及与降水、温度、归一化植被指数的关系研究[J]. 赵运林,王双业,冯蕾,王勇,张美文,徐正刚. 四川动物. 2018(05)
[8]环境因子对植物物种多样性的影响研究进展[J]. 刘冠成,黄雅曦,王庆贵,邢亚娟. 中国农学通报. 2018(13)
[9]杨属物种多样性在中国的地理分布格局[J]. 王芳,熊喆,延晓冬,戴新刚,王磊斌,李亚飞. 生态学报. 2018(01)
[10]浅析环境特征对遗传多样性与物种多样性的平行效应[J]. 徐武美,慈秀芹,李捷. 生物多样性. 2017(05)
博士论文
[1]鲸类低氧耐受分子进化机制[D]. 田然.南京师范大学 2018
[2]川西北高原林蛙（Rana kukunoris）幼体存活、生长和发育及其影响要素[D]. 赵继艳.南京大学 2014
[3]青藏高原沙蜥的进化研究[D]. 金园庭.兰州大学 2008
[4]大仓鼠（Cricetulus triton de Winton, 1889）种群分化及其环境适应[D]. 廖继承.兰州大学 2006
[5]青藏高原腹地唐古拉山新生代地质事件及其对印—亚板块碰撞作用的响应[D]. 段志明.成都理工大学 2005
硕士论文
[1]藏仓鼠（Cricetulus kamensis）形态地理变异[D]. 李文佳.兰州大学 2018
[2]棕色田鼠和布氏田鼠头骨的功能形态学研究[D]. 朱晗羽.郑州大学 2014
[3]基于几何形态测量法的三种菊头蝠头骨形态地理变异及其影响因素研究[D]. 李敬彬.东北师范大学 2012
[4]青藏高原赭红尾鸲的繁殖生态[D]. 穆红燕.兰州大学 2008
[5]青海湖水位下降的成因分析与对策[D]. 马福印.西安理工大学 2002
本文编号：3466445
【文章来源】：兰州大学甘肃省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：188 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
藏仓鼠地理分布图（引自罗泽询等（2000）[1]）
兰州大学博士学位论文仓鼠亚科系统发生及藏仓鼠的进化研究33在多样化的仓鼠类群中，大仓鼠位于该支系的基部（BI=1，ML=100），代表了一支特化的类群，并且与典型的仓鼠（Cricetulus+Allocricetulus+Cricetus）类群相分化。灰仓鼠（C.migratorius，Pallas，1773）并未聚集与仓鼠属分支中，而与短耳仓鼠属和原仓鼠属亲缘关系近（BI=1，ML=99）。索氏仓鼠（A.curtatus，Allen,1925）和短耳仓鼠互为姊妹种，并与原仓鼠亲缘关系近对应于灰仓鼠。图3-1基于串联核酸序列使用BI和ML方法构建的仓鼠亚科系统发生关系。系统发生树中节点表示最近的共同祖先分化时间的中位数，节点误差棒表示可靠性为95％的后验密度（HPD）。节点的后验概率、自举检验值和分歧时间已标注在节点上，标注顺序为BI/ML/分歧时间（ML树的自举检验值迭代了1000次）Figure3-1PhylochronogyandphylogeneticrelationshipsofCricetinaeestimatedbytheconcatenateddatawiththemethodsofBIandML.Nodesshowmediansoftimestomostrecentcommonancestor(MRCA),andnodebarsindicate95%highestposteriordensity(HPD)intervals.Theposterioriprobability,Bootstrapvaluesdivergencetimeareindicatedatnodesasfollows:BI/ML/time(ThebootstrapvaluesofMLarebasedon1000replications)3.2生物地理史和分歧时间如图3-1所示，显示了仓鼠亚科物种间的亲缘关系和分歧时间，并且在所在内部节点上都标注了类群间分化时间。BBM方法基于以上系统发生树重建了仓鼠亚科的祖先分布，并对节点祖先状态的实施了最佳估算。如图3-2a所示，BBM分析表明，仓鼠亚科最近共同祖先（MostRecentCommonAncestor，MRCA）起源于青藏高原（图3-2a，节点31），并且具有较高的后验概率（76.1％），其物种首次分化发生在中新?
tus、Phodopus和Tscherskia）开始在蒙古高原和欧洲（Mesocricetus，欧洲东南部与亚洲相邻的地方）发生了多样化过程。基于节点30，本研究推断藏仓鼠起源于青藏高原，后验概率为91.9％，第一次分化发生在8.36Mya（95％HPD：5.83–12.06Mya）。毛足鼠属开始多样化发生在4.74Mya（95％HPD：2.77–7.16Mya）；金仓鼠属为2.42Mya（95％HPD：1.50–3.69Mya）；多样化的仓鼠类群（Cricetulus、Allocricetulus、Cricetus和Tscherskia）发生在6.63Mya（95％HPD：4.67–9.41Mya）。综上所述，基于节点30（91.9％）和节点27（52.3％）（图3-2a），本研究认为藏仓鼠、金仓鼠和多样化仓鼠类群的MRCA起源于青藏高原，两个谱系首次扩散到欧洲和蒙古高原发生在中新世晚期（约8.83Mya）。此外，BBM在节点30、27和23处共检测到2次地理隔离事件、7次扩散事件和1次灭绝事件，而节点31没有发生任何生物地理事件。扩散和地理隔离事件随时间变化的曲线表明，在仓鼠演化过程中生物地理事件存在一个高峰期，发生在上新世中期（约4.88Mya）（图3-2c）。图3-2仓鼠亚科生物地理史。（a）基于BBM分析获得的祖先分布范围图。祖先可能的分布范围由BBM基于仓鼠亚科系统发生关系获得，并且在每个节点处都显示了后验概率。图中每个节点上的饼状图表示祖先分布范围概率。（b）在RASP分析中使用的仓鼠亚科物种的地理分布。生物地理区域：A，欧洲；B，伊朗高原和安纳托利亚高原；C，图兰平原；D，青藏高原（包括帕米尔高原）；E，新疆-阿尔泰地区；F，蒙古高原；G，东亚。（c）仓鼠亚科生物地理事件的频率随时间变化图Figure3-2BiogeographichistoryofCricetinae.(a)AdiagramofancestraldistributionrangesinferfromBBManalysis(outputfromRASP).Thepossibleancestralrangeisestimatedb
【参考文献】：
期刊论文
[1]Correlation between Climatic Factors and Genetic Diversity of Phrynocephalus forsythii[J]. Yue QI,Wei ZHAO,Yongjie HUANG,Xiaoning WANG,Yangyang ZHAO. Asian Herpetological Research. 2019(04)
[2]中缅树鼩肥满度、身体组成和消化道形态的比较[J]. 任晓英,高文荣,王政昆,朱万龙. 科学技术与工程. 2019(17)
[3]环境因子对新疆鹅喉羚群体遗传多样性的影响[J]. 佐日古丽·伊斯马伊力,先木西努·莫合德,布威海丽且姆·阿巴拜科日,阿尔孜古力·沙塔尔,苏比奴尔·艾力,马合木提·哈力克. 兽类学报. 2019(03)
[4]Natatanuran frogs used the Indian Plate to step-stone disperse and radiate across the Indian Ocean[J]. Zhi-Yong Yuan,Bao-Lin Zhang,Christopher J.Raxworthy,David W.Weisrock,Paul M.Hime,Jie-Qiong Jin,Emily M.Lemmon,Alan R.Lemmon,Sean D.Holland,Michelle L.Kortyna,Wei-Wei Zhou,Min-Sheng Peng,Jing Che,Elizabeth Prendini. National Science Review. 2019(01)
[5]夏季横断山不同地区大绒鼠脏器和消化道形态的差异[J]. 张海姬,侯东敏,梅丽,谌立新,王政昆,朱万龙. 兽类学报. 2018(05)
[6]西南喀斯特地貌区两栖动物丰富度分布格局与环境因子的关系[J]. 王波,黄勇,李家堂,戴强,王跃招,杨道德. 生物多样性. 2018(09)
[7]洞庭湖东方田鼠肥满度时空特征及与降水、温度、归一化植被指数的关系研究[J]. 赵运林,王双业,冯蕾,王勇,张美文,徐正刚. 四川动物. 2018(05)
[8]环境因子对植物物种多样性的影响研究进展[J]. 刘冠成,黄雅曦,王庆贵,邢亚娟. 中国农学通报. 2018(13)
[9]杨属物种多样性在中国的地理分布格局[J]. 王芳,熊喆,延晓冬,戴新刚,王磊斌,李亚飞. 生态学报. 2018(01)
[10]浅析环境特征对遗传多样性与物种多样性的平行效应[J]. 徐武美,慈秀芹,李捷. 生物多样性. 2017(05)
博士论文
[1]鲸类低氧耐受分子进化机制[D]. 田然.南京师范大学 2018
[2]川西北高原林蛙（Rana kukunoris）幼体存活、生长和发育及其影响要素[D]. 赵继艳.南京大学 2014
[3]青藏高原沙蜥的进化研究[D]. 金园庭.兰州大学 2008
[4]大仓鼠（Cricetulus triton de Winton, 1889）种群分化及其环境适应[D]. 廖继承.兰州大学 2006
[5]青藏高原腹地唐古拉山新生代地质事件及其对印—亚板块碰撞作用的响应[D]. 段志明.成都理工大学 2005
硕士论文
[1]藏仓鼠（Cricetulus kamensis）形态地理变异[D]. 李文佳.兰州大学 2018
[2]棕色田鼠和布氏田鼠头骨的功能形态学研究[D]. 朱晗羽.郑州大学 2014
[3]基于几何形态测量法的三种菊头蝠头骨形态地理变异及其影响因素研究[D]. 李敬彬.东北师范大学 2012
[4]青藏高原赭红尾鸲的繁殖生态[D]. 穆红燕.兰州大学 2008
[5]青海湖水位下降的成因分析与对策[D]. 马福印.西安理工大学 2002
本文编号：3466445
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