种群分化及其进化机制的研究是种群遗传学和进化生物学的主要内容之一,表型分化是种群分化的直观表现,是遗传分化和环境差异共同作用的结果。种群间遗传分化一方面受到中性进化事件(包括突变、基因流和遗传漂变)的影响,与种群间地理距离和有效种群大小相关;另一方面通常受自然选择的作用,与种群间环境差异相关。环境差异较大时,种群在自然选择的驱动下向不同的方向进化,分化程度增加;环境差异较小时,自然选择在种群分化中的作用相应变小,种群的分化模式可能主要由中性进化事件塑造。已经有很多研究展示了种群间的表型分化,其中的一些研究还通过同质园实验或交互移植实验证明了这些表型分化具有遗传基础,但是很少有研究进一步的探讨各种进化机制在种群分化中的相对作用。两栖动物迁移能力较弱,对环境变化敏感,因此地理阻隔和环境差异都容易对两栖动物的种群分化模式造成影响。其中,中华蟾蜍在两栖动物中属于分布范围相对较广的物种,很适合用来研究种群分化及其进化机制。本文以湖南桑植县(SZ)、河南淅川县(XC)、河北高碑店(GBD)、黑龙江尚志县(SHZ)四个由南至北分布的中华蟾蜍(Bufo gargarizans)种群为研究对象,通过同质园实验(Common garden experiment)控制种群环境,记录蝌蚪发育期的各项生长参数,了解不同种群中华蟾蜍蝌蚪的表型随纬度以及环境因子的变化模式,估算蝌蚪发育的表型分化(QST);此外,利用微卫星分子标记估算中华蟾蜍种群间的中性遗传分化程度(FST);对QST以及FST进行大小比较以及相关性分析,判断中性进化事件和适应性进化的相对作用;最后通过分析表型分化程度(QST)和各地环境因子差异的相关性,确定导致中华蟾蜍蝌蚪适应性进化的主要环境驱动因子。分析得知,各种群表型分化程度(QST)为0.313至0.988,种群间遗传分化程度(FST)为0.169。表型分化程度(QST)均大于遗传分化程度(FST),同时分析QST与FsT的相关性,结果表明二者没有显著的相关关系(0.325<P<0.687),这些都表明中性进化事件不足以解释中华蟾蜍蝌蚪发育特征的分化,适应性进化在其中起到重要的作用。随后,分析各环境因子和表型分化程度(QST)的相关性,结果显示年平均温度与表型分化程度呈显著相关,表明环境温度是中华蟾蜍蝌蚪发育特征发生本地适应的生态驱动因子。本研究采用宏观和微观分析相结合的方法,从表型和遗传两个层面展示了中华蟾蜍种群间的差异,评估了中性进化事件和适应性进化在中华蟾蜍蝌蚪发育特征的种群分化中的相对作用,找到了影响中华蟾蜍蝌蚪发育本地适应的环境驱动因子,为两栖类种群分化的研究提供了新的案例,也便于实验室后续相关研究的进行。进一步分析表型分化程度(QST)和环境因子的相关性,结果显示年平均温度与其相关性显著。综合以上结果表明,不同种群的中华蟾蜍蝌蚪表型分化可能具有遗传基础,除中性进化事件外,适应性进化在种群分化中起到了至关重要的作用,主要驱动力为年平均温度。研究分别从表型和遗传两个层面对中华蟾蜍进行种群间差异分析,采用宏观分析和微观分析相结合的方法,阐释了中华蟾蜍蝌蚪不同种群的地理差异及其进化机制,为种群间分化的研究提供了新的案例。