基于叶绿体基因trnD-T的白皮松分布格局模式和成因研究

白皮松(Pinus bungeana)隶属于松科(Pinaceae),是我国的特有种,东亚唯一的三叶松,地位特殊。除了建筑家具用材的经济价值外还具有园林绿化的观赏价值。由于历史原因、人为砍伐、自身生理生长特性导致现今的数量急剧下降,分布区表现为零星间断分布。本文拟研究白皮松的现今分布格局模式以及形成的原因,进一步探讨此物种在第四纪冰期的避难所位置和冰期后的迁移路线。 基于叶绿体基因在植物谱系地理研究中的优势,选择叶绿体基因trnD-T来进行白皮松天然林地20个居群共200个个体的序列测定。结果共检测到4个变异位点,形成5种单倍型。总的遗传多样性Ht=0.437,平均遗传多样性Hs=0.172,Gst=0.59397,Nst=0.58914,P>0.001,显著性不高,缺乏一个明显的谱系结构。SAMOVA的空间遗传结构分析得到K=3时,组间分化达到最大(Fct=0.73366)。同时划分出的三个组和单倍型的地理分布类型非常相似：1、秦岭西南区域；2、吕梁山南部区域；3、秦岭与吕梁山之间的区域。原始单倍型主要分布在前两个区域中,并且那里具有较高水平的单倍型多样性,因此可以推测这两处为白皮松冰期避难所。而冰期后的扩张迁移得到了错配分析的支持,并且在迁移过程中分化出较之古老单倍型H4更具有适应性的单倍型H1,取代前者成为了现今分布的主导单倍型。同时基于花粉传播途径的限制,这种取代模式对秦岭以南的居群没有太大影响。