苦刺花本报讯记者8月20日从中科院昆明植物所获悉,该所孙航研究组在中国西南生物地理线,即田中楷永线的研究上取得新突破,证实气候因子改变导致田中楷永线两侧植物区系分异。相关成果发表在《分子生态学》杂志上。据了解,田中楷永线位于我国西南部,是东亚植物区系中中国喜马拉雅和中国日本区系一条最重要的生物地理分界线。由于地质历史和气候等因素,致使分界线东、西两侧区域植物区系的分异。通常认为,田中楷永线以西的植物区系较年轻,有较多的新特有类群;而田中楷永线以东的植物区系较为古老,并富有古特有或孓遗的类群。但目前尚不清楚田中楷永线在促使种群谱系地理结构分化方面的重要性。为此,孙航研究组利用叶绿体基因和核基因片段,对河谷优势、耐旱的灌木苦刺花进行了遗传结构和谱系地理分析,重建了其种群分布和分化历史。结果表明,苦刺花种群在田中楷永线两侧有显著的谱系地理分化,其分化时间大约在1.28个百万年,这个时间明显晚于喜马拉雅的最后一次抬升。研究证明,导致田中楷永线两侧植物区系分异是气候因子改变,如季风气候体系引起环境梯度变化,特别是最后一次冰期温度和植被类型的改变所致。通过进一步分析,科研人员还发现,与田中楷永线东侧的苦刺花种群相比,西侧种群长期以来较稳定,并存在多个避难所,特别是在横断山河谷。而东侧的种群受最后一次冰期影响,分化出了不同的区域谱系地理结构。同时,核基因研究还表明田中楷永线东部的居群可能来源于恰好位于该线以东的金沙江下游种群,从而验证了许多类群冰期走出横断山的假说,并不支持传统上认为田中楷永线是一条古老的生物地理分界线的观点。《中国科学报》
(2013-08-22 第4版 综合)

中国科学院昆明植物研究所青藏高原-喜马拉雅植物多样性形成与演变研究团队孙航研究组(高山植物多样性研究组),利用谱系地理学研究手段,结合气候因子和生态位模型分析对喜马拉雅-横断山高山冰缘带特有类群扭连钱Marmoritis
complanatum
开展研究。结果发现,扭连钱核基因遗传结构(nrITS+nrETS)在澜沧江-怒江分水岭即西侧的东喜马拉雅地区与东侧的横断山地区形成两大谱系分支,两分支分化时间估算在早上新世;气候因子分析显示,扭连钱位于澜沧江-怒江东侧的生境比西侧更加湿润;叶绿体和核基因数据均显示,扭连钱遗传多样性及居群间遗传分化水平较高,同样呈现高山冰缘带类群特有的高山岛(“island-like”)遗传分布式样;种群历史动态结合生态位模型分析表明,末次冰期对扭连钱的生存及分布影响不大。以上研究结果揭示,澜沧江-怒江地理屏障是导致扭连钱谱系分化的主要因素,也为喜马拉雅-横断山高山冰缘带植物区系物种演化提供新案例。

“澜沧江—怒江分水岭作为重要的植物地理分界线研究方面取得新进展,这是我们在前人未深入探索的领域所作的一次突破,它无论对深入探讨中国喜马拉雅植物区系的空间分异机制,还是对生物多样性的保护都具有重要的意义。”

澜沧江-怒江(湄公河-萨尔温江分水岭Mekong–Salween
Divide)分水岭,1921年由著名植物学家弗朗西斯·金登-沃德(Francis
Kingdon-Ward)提出。作为中国喜马拉雅植物区系东西侧的一条植物地理线,以往研究和学者并未关注,而是将萨尔温江和高黎贡山作为中国-喜马拉雅森林亚区内东喜马拉雅和横断山两区域的植物地理分界线。研究结果证实,澜沧江-怒江分水岭是东喜马拉雅植物区系与横断山植物区系的地理分界线,已有桃儿七、喜马拉雅红豆杉、牛肝菌等类群的谱系地理研究表明,沧-怒分水岭对两边种系分化有隔离作用。该研究对深入探讨中国喜马拉雅植物区系的空间分异机制有重要意义,对该地区生物多样性保护也有积极的指导作用。

中国科学院昆明植物研究所青藏高原—喜马拉雅植物多样性形成与演变研究团队孙航研究组助理研究员罗冬6日告诉记者,就在日前,这项研究成果已发表在植物学主流期刊《林奈植物学报》上。

相关研究结果以The‘Ward Line–Mekong–Salween Divide’is an important
floristic boundary between the eastern Himalaya and Hengduan Mountains:
evidence from the phylogeographical structure of subnival herbs
Marmoritis complanatum (Lamiaceae)
为题,发表在Botanical Journal of the
Linnean
Society
上。研究工作得到了科技部国家重点研究与发展项目、国家自然科学基金重大项目、青年基金及地区基金的支持。

科学家为何聚焦神秘三江并流区?

论文链接

在我国西南,怒江、澜沧江、金沙江从西北奔流而南,形成了世界上罕见的江水并流不交汇的“三江并流”奇特自然地理景观。其间澜沧江与金沙江最短直线距离为66公里,澜沧江与怒江的最短直线距离不到19公里,这里也是生物多样性保护和研究的热点地区。

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澜沧江—怒江分水岭,境外称湄公河—萨尔温江分水岭,最早在1921年由植物学家弗朗西斯·金登-沃德提出。作为博物学家,这位英国人写了相关的文章,从地质、环境、气候等角度来论述这条典型的地理屏障,并未引起后世研究者的广泛关注,而是将萨尔温江和高黎贡山一带作为中国—喜马拉雅森林亚区内东喜马拉雅和横断山两个区域的植物地理分界线。

Marmoritis complanatum不同居群冰缘带生境下植株

2012年夏天,长期从事高山植物多样性研究的中国科学院昆明植物研究所孙航研究组,将目光锁定在这个神秘而又充满魅力的区域,他们这次要进行的是澜沧江—怒江分水岭植物地理分界线方面的探索。

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