摘要
研究目的
本研究旨在探讨更新世气候波动如何影响一个研究尚不充分区域内两个近缘高山-亚高山物种的种群历史。此外,研究还试图评估近缘物种是否可能对相似的环境压力作出不同响应,从而形成截然不同的种群动态模式。
研究物种
Rhododendron aureum Georgi 和 R. brachycarpum D. Don ex G. Don(杜鹃花科)。
研究区域
研究区域位于东亚北部,涵盖俄罗斯远东地区、中国东北部、朝鲜半岛和日本列岛。
研究方法
我们分析了涵盖其分布范围的44个完整叶绿体基因组以及19个群体的核微卫星基因型,并应用生态位模型(ENM)推断过去的生境变迁。我们进一步推断系统发育关系、分化时间、遗传多样性、群体结构及历史分布动态。
研究结果
Rhododendron aureum 表现出较弱的空间结构、较浅的质体分化以及群体间较低的核基因分化,同时群体内具有较高多样性。这一模式与冰期生境追踪和历史连通性的假说相符。相比之下,R. brachycarpum 显示出明显的区域分化、群体内多样性降低以及清晰的遗传瓶颈和奠基者效应信号。这些特征与冰期适宜性南移后冰后期重新定殖的模式一致。生态位模型进一步表明两者对冰期的响应存在差异:R. aureum 在北部地区保留了较广的适宜区域,而 R. brachycarpum 的适宜区域则主要分布更偏南。此外,同域群体中胞质-核基因不一致的现象与局部历史上的基因渐渗现象相符。
主要结论
我们的结果表明,即使是亲缘关系很近的高山物种,尽管经历了相似的第四纪气候压力,仍可能走不同的种群演化路径,这凸显了东亚北部作为演化多样化天然实验室的重要性。
利益冲突声明
作者声明不存在利益冲突。
数据可用性声明
质体系统发育分析中所使用的序列已提交至NCBI GenBank数据库,其登录号列于表 S2 中。用于生态位模型构建的微卫星基因型数据和分布点数据可在本文的补充数据集 S1–S4 中获取。


