棘胸蛙體大小、熱生理學變異及系統(tǒng)地理學研究.pdf

1、棘胸蛙（Paa spinosa）主要分布在中國南部和越南北部，是一種經濟價值較高的易危蛙類。本研究通過檢測棘胸蛙不同地理種群的形態(tài)、熱生理學變異以及運用線粒體序列變異和微衛(wèi)星分子標記，探討棘胸蛙形態(tài)和熱生理學變異的模式及對環(huán)境的適應，以及遺傳結構和系統(tǒng)地理格局。
　　 測量了棘胸蛙5個地理種群的形態(tài)指標，并分析與各地理種群的氣候因子（年平均最高氣溫、最低氣溫和降雨量）之間的關系。結果發(fā)現(xiàn)：各種群的身體大小與年降雨量、年平均最高氣

2、溫呈正相關，與年平均最低氣溫呈負相關，提示棘胸蛙體大小的地理變異和氣候因子（溫度和濕度）的差異密切相關，變異形式符合初級生產力假說。棘胸蛙各種群成體存在顯著的兩性異型現(xiàn)象，雄性成體的體長和體重顯著大于雌性成體。以體長為協(xié)變量的方差分析表明，雄性成體的前肢長顯著大于雌體。兩性異形的地理變異相對比較復雜，可能是雌性受生育力選擇和雄性受雌性挑選共同影響的結果，雌性生育力選擇可能和延遲雌性性成熟時間有關。
　　 測量了6個棘胸蛙地理種群

3、的身體最適溫度和最高耐受溫度，發(fā)現(xiàn)棘胸蛙的身體最適溫度存在顯著的日節(jié)律現(xiàn)象。同時，高緯度地區(qū)的棘胸蛙身體最適溫度顯著低于低緯度種群，最適溫度和緯度呈顯著的負相關關系。棘胸蛙身體最適溫度與所在區(qū)域的基質溫度呈正相關關系，表明棘胸蛙最適溫度的地理變異是棘胸蛙適應環(huán)境的結果。本研究未檢測到最高耐受溫度的地理變異，這可能與棘胸蛙在極端溫度下的行為調節(jié)有關，也提示最適溫度和最高耐受溫度進化的不平行。
　　 測定了13個棘胸蛙地理種群122

4、個體的線粒體DNA cyt b基因562bp的序列，發(fā)現(xiàn)了218個變異位點，定義了51個單元型。棘胸蛙具有較高的遺傳多樣性(單元型多樣性h=0.968±0.006，核苷酸多樣性π=0.1152±0.0068)。系統(tǒng)發(fā)育分析提示棘胸蛙可分為4個枝系，分別對應于越南、中國西部、中國中部和中國東部的種群。各枝系對應的地理區(qū)域相互不重疊，且枝系之間存在較大的遺傳距離已接近種間分化水平。提示雖然棘胸蛙種群的外部形態(tài)相似，但遺傳水平上已發(fā)生了巨大分

5、化，從而形成了多個隱種。網絡中介圖和分子變異分析也支持上述結果。
　　 系統(tǒng)發(fā)生樹同時也提示棘胸蛙在隱種的形成過程中從西南向東北方向擴散。根據(jù)遺傳距離，推測棘胸蛙不同隱種的分化時間大約發(fā)生在第三紀的中新世。錯配分布顯示表明，棘胸蛙種群經歷一個復雜的種群歷史動態(tài)。
　　 為了驗證 mtDNA cyt b的分析結果，本文用磁珠富集法篩選了15 對多態(tài)性較高的微衛(wèi)星引物。用這些位點對來自2個種群38個棘胸蛙個體進行初步的分型。

6、結果表明：這些微衛(wèi)星位點具有較高的多態(tài)性，可以用于后續(xù)的棘胸蛙種群遺傳結構的研究。本文運用其中多態(tài)性較高的12 對微衛(wèi)星引物，對13個種群210個體進行了遺傳結構分析，結果表明：棘胸蛙具有較高的遺傳多樣性，12對微衛(wèi)星引物共檢出206個等位基因，13個種群的平均期望雜合度和多態(tài)信息含量分別為0.78和0.725。聚類分析和系統(tǒng)發(fā)生樹表明，棘胸蛙分化為4個遺傳單元，分別對應于中國西部、中國中部、中國東部和越南北部種群，分子變異分析揭示這些