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华绿螽属Sinochlora隶属于螽亚目,露螽亚科(Phaneropterinae),是日本-韩国-东洋界分布型,广泛分布于中国南部,属于陆生大型无脊椎动物。到目前为止该属共发现16个物种,其中15个分布于中国。在中国的分布地内包含喜马拉雅山区和西南山区两个生物多样性热点地区,了解其生物多样性的演化机制具有重要意义。本研究以华绿螽作为代表,通过在其分布地进行广泛取样,运用遗传学原理与方法,对中国分布的15个物种,共271个个体进行系统发育研究;选取三个广布种和三个地方特有种进行比较谱系地理学研究;群体水平上进行种群动态和谱系分化研究;寻找适用于华绿螽属系统发育分析的分子标记,探索影响华绿螽系统发育格局的原因以及华绿螽属内物种既有地方性特有种又有广布种的特殊分布格局的产生原因;为了探索华绿螽能否作为环境变化的指示物种,进行物种和种群水平的遗传多样性的比较研究;结合生态位模型分析,探索华绿螽对第四纪冰期的响应机制。以上研究均采用coxl, cob, ndl三个线粒体蛋白编码基因的联合,共2589bp作为分子标记,主要研究结果如下:1.对华绿螽属进行的系统发育关系的重建表明:四川华绿螽S.szechwanensis、中华华绿螽S.sinensis和长裂华绿螽S.longifissa均没有形成单系。湖南华绿螽S. mesominora、等刺华绿螽S. aequalis和侧反华绿螽S. retrolateralis等遗传距离相差很小的物种聚为一枝,说明其遗传分化速率低于形态分化速率。不同基因所构建的系统发育树进行比较分析,发现nadl基因具有和联合基因近似的解析力,认为nadl是华绿螽属系统发育推断的合适分子标记。2.单倍型分析表明:不存在单倍型的随机分布,个别物种间存在共享单倍型,相同地点存在不同的单倍型甚至无单倍型共享,说明是渐渗影响华绿螽属的系统发育格局。3.分子变异分析表明:四川华绿螽、中华华绿螽和长裂华绿螽表现出一致的遗传变异格局,变异主要来源于种群间。SAMOVA分组分析表明四川华绿螽不存在明显的谱系地理结构,而中华华绿螽和长裂华绿螽的谱系地理结构则相对明显。4.主要支系的谱系分化时间评估发现:不同物种基因谱系的分化时间并不相同,四川华绿螽约为1.7Ma(更新世中期),中华华绿螽约为4.6Ma(上新世早期),长裂华绿螽约为2.0Ma(更新世早期),说明气候变化是华绿螽遗传分化的驱动力。5.对三个广布种进行种内基因流评估发现:四川华绿螽各种群的基因流相对频繁,检测到从大沙河到宽阔水、神农架到峨眉山从峨眉山到神农架相对高水平的迁徙率,从大沙河到神农架的相对低水平的迁徙率;检测到中华华绿螽种群从龙胜温泉到峨眉山、壶瓶山的基因流;在长裂华绿螽种群中,仅检测到壶瓶山到神农架的高水平的迁徙率说明三种华绿螽中,四川华绿螽的散播能力最强。6.华绿螽属内物种的单倍型多样性和核苷酸多样性均较高,遗传多样性从高到低的排列顺序为szeGSBK, szeKKS, szeSNJ, szeDMS, triLSWQ, lonfLS, triMES,tib96K, szeHPCJ, tibDM, szeEMS, cucNG, lonfMHS, haiBWL, szeDSH, lonf-MES, styML, lonfHPS, lonpFJSW, lonfLKS, retFJSW, sinLSWQ, lonfKKS, tibBL, retFJYX, retWYSG, sinHPS, sinFJSW, sinWFS, sinSNJ, sinGDNL, sinEMS, (szeQlxyx, szeQLnsx, szeQLdfx, lonfSNJ, lonfFP无多态性)。可以看出,S. szechwanensis种群的核苷酸多样性普遍偏高,S. sinensis种群则普遍偏低,从地理种群的角度并没有表现出西部种群遗传多样性普遍偏高或者东部种群遗传多样性普遍偏低的趋势,也不能得出来自冰期避难所的物种的遗传多样性比较高的结论,所以认为华绿螽无法作为环境变化的指示物种。7.检验到龙胜温泉风景名胜区的S. sinensis种群的扩张信号,扩张时间(11kaBP-8kaBP)发生在冰后期,进一步证实龙胜温泉景区为冰期避难所。从物种整体水平上没有检测到扩张信号,说明仅个别种群发生了扩张。8.结合本研究标本的采集地点信息及来自动物志的物种出现记录,使用MaxEnt软件分别预测S. szechwanensis、S. sinensis和S. longifissa在间冰期、冰期、当代和未来的分布图。通过比较分析发现,秦岭以北的华绿螽在冰期时有向南收缩的趋势。变量贡献分析提出华绿螽的生境与夏季的降雨量和季节性温度关系密切,说明华绿螽喜欢温暖潮湿的气候。综上所述,华绿螽的分化受气候变化的影响,气候变化、物种本身的适应能力及食物等因素共同影响华绿螽的分布格局。基因渐渗是导致目前遗传格局的主要原因。确定龙胜温泉风景名胜区为冰期避难所,应引起更高的保护重视。后续研究考虑选用具有更高解析力的分子标记(线粒体基因组、微卫星等),增加种群个体数,检测本研究中推断的冰期避难所种群是否存在扩张信号;添加朝鲜、韩国和日本的标本,验证东海陆桥在物种迁徙过程中所起的作用。我们的结果可能作为所研究区域的喜暖陆生无脊椎动物的进化史和谱系地理学研究的模板。