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更新世气候变化对海南岛竹蝗种群遗传结构和动态的影响

更新世气候变化对海南岛竹蝗种群遗传结构和动态的影响
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  • 批准号:31572246
  • 批准年度: 2015年
  • 学科分类:动物地理学(C040203) |
  • 项目负责人:蒋国芳
  • 负责人职称:教授
  • 依托单位:泉州师范学院
  • 资助金额:62万元
  • 项目类别:面上项目
  • 研究期限:2016年01月01日 至 2019年12月31日
  • 中文关键词: 更新世;气候变化;海南岛;种群;遗传
  • 英文关键词:Hainan Island;bamboo locusts; comparative phylogeography;glacial cycles;population structure

项目摘要

中文摘要

在更新世,陆桥的反复形成和消失对种群遗传结构已产生持久的影响。海南岛是国际生物多样性热点地区之一,岛屿种群持续了多个冰川周期,我们预计其隔离和接触的交替周期已驱动了种群和物种的分歧。本项目将以大陆和海南岛共有的大青脊竹蝗、黑翅竹蝗和贺氏竹蝗为对象,拟应用统计谱系地理学方法,结合线粒体和核基因序列以及微卫星数据,研究更新世气候变化对这3种竹蝗的种群遗传结构和动态历史的影响。我们重建竹蝗谱系发生关系,比较其谱系地理格局,估算其有效种群大小及不同竹蝗谱系间的分歧时间,检测其种群分歧时间与气候事件发生时间的一致性;结合生态位建模技术,推断竹蝗的冰期避难所,进而探讨这些竹蝗不同地理种群现代分布格局的历史成因和演化过程。本项目对于揭示气候对生物的作用规律以及生物对气候变化的响应有着重要的科学价值,对于今后研究大陆性岛屿物种多样化具有重要意义,同时也可为我国林业竹蝗灾害的预测提供一定的科学依据。

英文摘要

The repeated formation and loss of land-bridges during the Pleistocene have had lasting impacts on population genetic structure. Hainan Island in China is one of the world’s biodiversity hotspots, where island populations persisted through multiple glacial cycles; alternating periods of isolation and contact are expected to have driven population and species divergence. Here, using statistical phylogeographic methods, we combine mitochondrial and nuclear sequence data with microsatellites to dissect the impact of Pleistocene climate change on population genetic structure and demographic history in these bamboo locusts Ceracris nigricornis laeta, C. fasciata and C. hoffmanni common to the mainland and Hainan Island in China. Phylogenetic relationships among the bamboo locust lineages are reconstructed, the loucst population diversity and geographical pattern are compared, and divergence times among the different bamboo locust lineages are calculated, as well as the population differences and climate events time consistency are tested. Combined with ecological niche modeling technology, the glacial refugia of bamboo locusts are inferenced, and then historical causes and evolution process forming the geographic pattern of modern distribution are explored in the different populations of the three species of bamboo locusts. The project has important scientific value for revealing the law of the role of climate on organisms and the response for organisms to the climate change, and is of great significance for the study of continental island species diversification, and also can provide certain scientific grounds for the forecast of bamboo locust disasters of forestry in China.

评估说明

    国家自然科学基金项目“更新世气候变化对海南岛竹蝗种群遗传结构和动态的影响”发布于爱科学iikx,并永久归类于相关科学基金导航中,仅供广大科研工作者查询、学习、选题参考。国科金是根据国家发展科学技术的方针、政策和规划,以及科学技术发展方向,面向全国资助基础研究和应用研究,发挥着促进我国基础研究源头创新的作用。国科金的真正价值在于它能否为科学进步和社会发展带来积极的影响。

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