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近日，在國家973項目、國家自然科學(xué)基金項目和云南省自然科學(xué)基金項目的聯(lián)合支持下，中國科學(xué)院昆明植物研究所孫航研究員主持的橫斷山區(qū)干熱河谷重要物種生物地理學(xué)研究再次取得重要進展。

伴隨著青藏高原幾次快速的隆升，橫斷山區(qū)地貌也發(fā)生了顯著的變化。這使得位于該地區(qū)的中國西南地區(qū)主要河流系統(tǒng)的河道位置和流向都發(fā)生了巨大的改變。在久遠的地質(zhì)歷史上，河流襲奪成為塑造西南地區(qū)現(xiàn)在河流系統(tǒng)狀況的重要原因。地學(xué)上一直以來有一個觀點——河流襲奪作用使得原本自北向南流淌的呈現(xiàn)漏斗狀河流系統(tǒng)的古紅河流域河道和流向都發(fā)生變化，形成了現(xiàn)今金沙江大江東去的河流模式。河流系統(tǒng)的變化也直接導(dǎo)致了生活在干熱河谷中植物居群的遺傳分化。

在之前的研究中，研究者選取了干熱河谷重要指示類群——滇欖仁（Terminalia franchetii）作為材料，利用擴增片段長度多態(tài)性分子標(biāo)記（AFLP markers）手段，研究了分布于我國西南橫斷山區(qū)干熱河谷環(huán)境內(nèi)滇欖仁的25個居群（251個體）的遺傳背景。經(jīng)過分組分析，得到如下結(jié)論：從遺傳關(guān)系遠近方面考慮，古河道方向上，居群之間的遺傳關(guān)系更加緊密，認為河流襲奪現(xiàn)象導(dǎo)致原來的連續(xù)的居群變隔離，而原來隔離的居群又變連續(xù),從而從生物學(xué)的角度印證了地學(xué)的觀點。

在接下來的研究中，研究者又引入了滇欖仁的變種錯枝欖仁（Terminalia franchetii var. intricata），使用葉綠體脫氧核糖核酸（chloroplast DNA，cpDNA）作為首選分子標(biāo)記研究不同居群家系的進化歷史。研究發(fā)現(xiàn)：第一，居群譜系組（phylo-group）遺傳隔離現(xiàn)象顯著，但是沒有顯著的譜系地理結(jié)構(gòu)。這表明居群譜系組在進化歷史上是相互隔離的，這與該物種居群只局限在干熱河谷的環(huán)境中有直接聯(lián)系；同時，居群譜系組之間的基因交流受到橫斷山區(qū)巨大山系的阻隔——地理上相互靠近的不同河流內(nèi)的譜系組相互隔離，無法發(fā)生基因交流，而在遺傳上相互遠離。第二，居群譜系組的分布上有著顯著的間斷現(xiàn)象（disjunction），位于瀾滄江上游、金沙江虎跳峽、祿勸以下金沙江下游和南盤江的自然居群（natural population）屬于同一個譜系組，相互之間遺傳關(guān)系相近，但是卻在地理上相互隔離和間斷；同樣的間斷模式還發(fā)生在位于雅礱江、金沙江中游和紅河的自然居群中。這種現(xiàn)象也表明了在古代，瀾滄江、金沙江、雅礱江與紅河和南盤江之間存在過聯(lián)系。分子鐘推演得到的分歧時間在中新世中晚期（mid-to-late Pleistocene），與之前其他的研究相互印證。這個結(jié)果也支持中國西南地區(qū)河流演化的假說。第三，滇欖仁原變種（var. franchetii）的等位基因出現(xiàn)在錯枝欖仁變種（var. intricata）中，可以推斷此現(xiàn)象可能源于不完全的譜系分選，同時也可能是滇欖仁的兩個變種的分布區(qū)由于河流系統(tǒng)的變化導(dǎo)致他們變連續(xù)，從而出現(xiàn)雜交（cross breed）、基因漸滲（gene integration）的現(xiàn)象。

該研究論文Chloroplast phylogeography of Terminalia franchetii (Combretaceae) from the eastern Sino-Himalayan region and its correlation with historical river capture events，由張體操博士、孫航研究員和外籍專家Hans Peter Comes共同完成，發(fā)表于國際刊物Molecular Phylogenetic and Evolution，2011年第60卷。

（a）：西南地區(qū)古紅河流域河流系統(tǒng)示意圖，仿Clark et al. 2004; (b)：西南地區(qū)現(xiàn)代河流系統(tǒng)示意圖

滇欖仁采樣點和單倍型分布圖。圖中餅圖顏色代表單倍型種類，虛線代表居群分組

滇欖仁單倍型系統(tǒng)發(fā)育分析和分組示意圖。Zhang et al, 2011。