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物种间相互作用关系的专性化进化一直是生物进化学家关注的研究焦点之一。然而相互作用物种之间形成的生态网络是如何随着时空格局深化的研究却很少。亚洲大陆地区(华南地区)和岛屿(海南岛和琉球群岛)分布的叶下珠科(Phyllanthaceae)植物(算盘子属Glochidion,黑面神属Breynia和叶下珠属Phyllanthus)与叶下珠蛾(细蛾科Gracilariidae,头细蛾属Epicephala)种子寄生互惠传粉共生关系为探讨专性化和网络结构的时空变化提供了理想的研究体系。本研究构建了分布于中国大陆地区的三个群落和海南岛的五个群落的算盘子属植物与叶下珠蛾相互作用模式。每个群落有三到五种算盘子属植物同域分布,叶下珠蛾的系统发育树中有与其相互作用的叶下珠蛾支系(支系作为物种处理)。首先利用分子系统发育分析方法,检测叶下珠蛾在地理或是寄主类群上的差异,其次结合生态网络分析的方法,探讨植物与种子寄生传粉者的互作模式在群落间和区域之间的变化。 主要研究结果如下: 1、亚洲分布的算盘子属植物与叶下珠蛾互惠传粉共生关系的多样化与种专一性 研究中包括亚洲(大陆与岛屿)分布的25种算盘子属植物和对应的寄生叶下珠蛾,序列数据来源于本研究测序与Genbank数据。算盘子属植物的贝叶斯系统发育关系显示亚洲的算盘子属植物形成一支强支持的单系,但是单系内的属内种间关系未得到很好支持。叶下珠蛾的贝叶斯系统发育树结果显示采自亚洲的25种算盘子属植物的寄生叶下珠蛾聚成31个支系。通过评估算盘子属植物与叶下珠蛾互利共生关系的寄主专一性和多样性,共生关系主要以成对专一性和发散型协同进化关系为主。多种远缘的叶下珠蛾共存于同种算盘子属植物的例子证明叶下珠蛾可能在进化历程中发生过宿主转移,转移到新寄主植物中。华南大陆地区和琉球群岛分布的算盘子属植物与叶下珠蛾共生关系呈现显著的专性化,然而海南岛分布的算盘子属植物与叶下珠蛾共生关系没有呈现这种高度的专性化。 2、大陆与岛屿分布的算盘子属植物与叶下珠蛾互惠传粉网络结构多样化 比较分析中国8个局部网络结构(3个大陆局部网络和5个海南岛局部网络)与4个区域网络结构(日本琉球群岛、海南岛、华南大陆地区、东南亚)属性的三个指数:模块化、嵌套性、专性对称化,结果发现算盘子属植物与叶下珠蛾互惠传粉的局部网络结构和区域网络结构都是非嵌套的,华南大陆地区与日本琉球群岛的区域网络结构呈现显著的模块化,而海南岛的区域网络结构缺乏显著模块化。模块化和相互专性化在热带和亚热带群落间以及大陆和岛屿之间存在显著动态特征。