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晚第三纪的地质历史事件及第四纪气候动荡影响了古老孑遗植物的地理分布格局及遗传分化,中国亚热带作为第三纪孑遗植物分布中心,揭示此类植物响应历史地质气候的模式已取得了很大进展。但是,前人的研究大都采用叶绿体基因,很少采用多位点核基因序列数据,难以准确推断种群分化时间和种群动态,也很少采用统计谱系地理学检测不同的谱系地理假说。因此,中国亚热带植物晚第三纪及第四纪的种群动态历史的细节并不清楚,不同谱系地理假说也缺乏统计学检验。本研究以古老的第三纪孑遗植物白豆杉为研究对象,通过群体采样,利用两种不同的分子标记,即两个叶绿体片段cpDNA(rpl16、psbA-trnH)和14个核基因(nDNA),运用谱系地理学方法和群体遗传学方法,探讨白豆杉的谱系地理结构、群体分化时间以及动态历史。主要研究结果如下:(1)基于cpDNA两个片段分析白豆杉12个群体,共134个个体中,两个cpDNA片段鉴定出7种单倍型,遗传多样性Ht=0.547,核苷酸多态性π=0.00097,单倍型多样性Hd=0.5933;AMOVA分子变异分析表明群体间的遗传变异为54.66%,群体内变异为45.34%;群体间遗传分化Fst=0.55,群体间的基因流低Nm=0.14。此外,Nst(0.6)与Gst(0.52),差异不显著(P>0.05),表明现存的白豆杉群体没有明显的谱系地理结构。失配分析表明白豆杉没有经历快速的种群扩张,呈动态平衡状态。(2)基于14个核基因位点分析在14个基因位点上,白豆杉平均核苷酸多样性πt=0.00265,Watterson’s参数θwt=0.00293,平均单倍型多样性Hd=0.54。中性检测(Tajima’s D,Tajima’s D*and F*,Fu and Li’s F*)均为正值,但不显著,说明14个基因位点不拒绝中性假设。Structure分析表明所有白豆杉居群可以聚为三个群体,分别为东部(E)、中部(C)和西部(W)群体。AMOVA分析表明东部、中部、西部三个群体遗传分化显著。采用ABC(Approximate Bayesian Computation)对不同种群分化历史进行模拟发现,东部群体、中部群体和西部群体同时分化,分化时间大约在更新世早期(2.28Ma);中部群体YZ、CD由东部和西部群体迁移混合而来。本研究详细阐明了晚第三纪以来白豆杉的种群分化和种群动态历史,为这一珍稀古老植物的保护提供了重要理论依据,也进一步更新了对中国亚热带植物进化历史的认识。