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昌感秋海棠和癞叶秋海棠两复合群的进化格局及其对洞穴生境的适应研究

昌感秋海棠和癞叶秋海棠两复合群的进化格局及其对洞穴生境的适应研究
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  • 批准号:31770251
  • 批准年度: 2017年
  • 学科分类:植物进化与发育(C020303) |
  • 项目负责人:税玉民
  • 负责人职称:研究员
  • 依托单位:中国科学院昆明植物研究所
  • 资助金额:60万元
  • 项目类别:面上项目
  • 研究期限:2018年01月01日 至 2021年12月31日
  • 中文关键词: 昌感秋海棠;癞叶秋海棠;复合群;生境;适应
  • 英文关键词:Population genomics;Genetic differentiation;Speciation;Vicariance;Karst

项目摘要

中文摘要

中国南方和越南北方为世界喀斯特地貌分布面积最大的地区,为物种的形成和分化提供了极为优越和独特的场所,溶洞是其中最具特色的小生境之一。目前,围绕洞穴的进化和适应研究多集中于动物方面,而植物方面则较少。洞穴动物的研究揭示在中国南方洞穴内蕴含着许多的隐形种。申请人经过对喀斯特特有植物秋海棠侧膜组的长期研究,发现其中的昌感秋海棠和癞叶秋海棠两个复合群分别生长在海拔800-1800米和200-600米两个不同海拔段,它们都包含着一个广布种和2-3个狭域种,其内部分化与洞穴生境密切相关,是研究洞穴物种形成的理想材料。因此,我们拟选择这两个复合群所有的8个种、34个居群以及约340个个体,运用简化基因组技术(Rad-seq),开展群体基因组学研究,构建它们的进化格局,通过两个复合群的对比研究,探讨洞穴生境对物种形成的作用,验证洞穴植物隐形种存在的真实性,并深入认知洞穴在喀斯特生物多样性保护的意义。

英文摘要

South China and North Vietnam have the largest karst region in the world providing a unique habitat to differentiation and speciation, where karst caves are one of the most specialized microhabitats. At present, cave animals are at the center of evolutionary and adaptive research rather than plants, which revealed that there may be a larger number of crytomorphic species in the caves of South China than previously thought. Based on a long-term study on Begonia sect. Coloecentrum Irmsch. in Begoniaceae, an endemic plant group in the karst regions in China and Vietnam, we found that the Begonia cavaleriei complex and the B. leprosa complex are distributed spatially separated by altitude, at 800-1800 m and 200-600 m respectively in the karst areas. Both complexes include a widespread species and two or three narrow species, whose differentiation is closely associated to caves. The two complexes provide an ideal model for exploring speciation of plants in both karst area and karst caves. Thus, we plan to sample about 340 individuals of all 8 species and about 34 populations of the two complexes. We will carry out population genomic studies using Rad-seq sequencing and explore the evolution patterns of these endemic plants in the karst region. By contrasting the results from the two complexes, we will further be able to explore the influence of cave habitat on speciation, and to establish whether there are also numerous crytomorphic species among the plant species in the caves. This study will provide further insights on the significance of karst caves on the accumulation of biodiversity.

评估说明

    国家自然科学基金项目“昌感秋海棠和癞叶秋海棠两复合群的进化格局及其对洞穴生境的适应研究”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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