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种间杂交可以导致基因或基因组在种间渗透以及分类上的混乱。我们通过分析来自124个个体的四个线粒体基因和五个核基因序列,我们第一次发现在六个中国兔属物种间存在从历史上一直到现在通过种间杂交而导致的基因渗透。引人注目的是:东北兔的线粒体完全被来自雪兔和华南兔的线粒体所替代。与以前报道的其他兔属物种间的基因渗透相比,一些中国兔属物种间的线粒体基因组的渗透更加古老。另外,核基因的分析发现在中国兔属物种间存在高比例的杂合子,再加上在多个物种间发现了共享单倍型,提示中国兔属物种间的核基因的渗透是一个正在发生的过程。物种间个体数量的不对称,交配偏好,更新世冰期,自然选择以及群体扩张可能是导致中国兔属物种间频繁杂交的推动力。因此,由频繁的杂交事件所导致的形态上的过渡类型以及非典型的线粒体基因组世系的存在可能是导致中国兔属物种分类混乱的真正原因。本研究支持将中国野兔分为八个物种。我们的研究证明,在追溯近期分歧的物种的完整进化历史的过程中,核基因可以为传统的线粒体基因提供强有力的补充。
青藏高原的逐步抬升导致了塔里木盆地极度干旱的气候以及脆弱和不稳定的生态系统。第四纪冰期的气候波动很可能影响了塔里木盆地的生态系统以及动植物的分布和遗传结构。因此,我们选用两个线粒体基因来研究冰期对塔里木盆地特有物种-塔里木兔群体历史的影响。我们在塔里木兔的分布范围内采集了20个群体总共224个个体的样品,共定义了126个单倍型,它们在进化树和中介网络图上都被分为了五个进化枝。来自塔里木盆地东部和北部的群体和来自西部和南部的群体分别有相似的群体历史。群体历史和遗传多样性分析发现塔里木盆地的西部和南部可能是塔里木兔在第四纪冰期的避难所。塔里木兔的分布,特别是在东部和北部的分布可能是由三个冰期后的扩散事件所导致的。这三次扩散分别发生在0.21MYA,0.090MYA和0.054MYA,它们正好对应于三个间冰期。由于东部群体和南部群体之间相对完全的地理隔离,我们推测塔里木兔冰期后的扩散路线很可能是从南部和西部,经过北部,最后扩散到东部。水的缺乏可能是迫使生物退缩到避难所的推动力,这和以前报道的避难所的推动力不同。我们对塔里木兔群体历史和遗传结构的研究为物种保护提供了重要的参考价值。
东北黑兔的分类地位长期存在争议。有的研究者认为它是一个独立的种,有的认为它是东北兔的黑色变异型。本研究基于我们新采集的样品的形态数据和核基因序列的分析,希望能够解决东北黑兔的分类地位。在我们的样品中,根据冬季毛色有两个被鉴定为东北黑兔,但是它们在一般特征和鉴别特征上与东北兔都没有显著的差别。核基因的分析发现来自东北兔(L.mandschurjcus)和东北黑兔(L.melainnus)的序列相互混杂在一起,并且以很高的支持率(87%)聚为了一个单系。虽然由东北兔和东北黑兔所构成的这个单系里发生了一些分化,但是并没有发现物种特异的分化。因此,我们的结果强烈支持东北黑兔应该是东北兔的一个黑色变异型,而不是此前认为的是一个独立的种。
鼬科包含8个亚科,是食肉目中最大的以及多样性最高的一个科。近年来,关于鼬科各亚科之间的系统发育关系存在很多争议。一个主要的原因就是鼬科是一个典型的经历了快速辐射进化以及近期物种形成事件的例子。此前的研究主要是应用不同的线粒体序列以及核基因的蛋白编码序列,本研究应用线粒体基因组(>16kb)数据试图解决这些争议。基于线粒体基因组数据的分析强烈支持美洲獾亚科最先分歧,然后是獾亚科。在其余亚科之间的系统发育关系中,貂亚科最先分歧,然后是鼬獾亚科,水獭亚科和鼬亚科以很高的支持率聚在一起。另外,分歧时间的估计对鼬科各亚科之间的起源和分化的时间范围给出了新的观点。我们的研究澄清了一些此前关于鼬科各亚科之间的系统发育关系的争论。