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海洋生物的表型多样性、遗传多样性与遗传分化是历史冰期、自然屏障和环境气候因子在不同地理尺度下自然应力作用结果,目前揭示海洋生物种群生态遗传研究和系统地理学研究已成为全球海洋热区的研究热点。本研究以中国沿海潮间带广布性腹足类矮拟帽贝Patelloida pygmaea(Dunker,1860)为研究对象,通过分子生态学、分子系统地理学和种群遗传学等分析方法,以线粒体细胞色素C氧化酶亚基I(mt DNA COI)和核基因序列间隔区I(nr DNA ITS-1)为分子标记,结合中国海古地理历史事件、现今环境气候因素探讨中国海矮拟帽贝的地理分布格局及形成机制,揭示种群遗传结构,分析环境、气候对矮拟帽贝种群遗传分化、形态变异的影响。137个矮拟帽贝个体测量10个绝对形态量度并转换为9个相对值(相对值=绝对值/干重),形态变异分析表明相对形态量度变异更加稳定,且各样地形态量度变异一致;ANOVA分析所有形态量度F值远大于1且P值显著,表明所选形态量度的变异对总形态变异贡献较大;最大方差法进行旋转,通过方差累积度确定各形态量度对总形态变异的贡献程度,并选取的形态变异主成分:L/DM(92.209%)、W/DM(5.726%)、H/DM(1.604%);聚类分析将中国沿海矮拟帽贝分为三支:BYSC、ECSC、SCSC。矮拟帽贝mt DNA COI部分序列(601 bp),C:15.30%、T:31.80%、A:30.94%、G:21.96%,共发现多态位点217个,转换139、颠换110,界定30种单倍型(占样本总数的21.89%),种群总单倍型多样性0.856±0.020,核苷酸多样性0.1882±0.0860;nr DNA ITS-1部分序列(475 bp),C:29.34%、T:26.72%、A:21.86%、G:22.08%,共发现多态位点237个,转换122、颠换108,界定54种单倍型(占样本总数的39.42%),单倍型最多的样地是ST和MM(各8个单倍型),总体单倍型多样性0.971±0.005,核苷酸多样性0.2727±0.1785;AMOVA结果表明两个基因变异主要来源于种群间。种群生态遗传研究表明,形态变异主成分L/DM、W/DM、H/DM与年平均降水量变异系数呈显著负相关(P=0.006~0.024);COI基因h、π、k、D、S与AAT、AAVR呈显著正相关(P=0.012~0.043),与LA、VAAT、SP、SS呈显著负相关性(P=0.001~0.044);h、π、k、D与AAPR呈显著正相关(P=0.004~0.032)且S与AAPR有显著正相关趋势(P=0.062);h、π、k与VAAT呈显著负相关(P=0.021~0.045)且D存在负相关趋势(P=0.065);ITS-1基因的h、π、k与VAAP呈显著正相关(P=0.002~0.037),k与VCSS、VCSP呈显著负相关(P=0.019~0.025),形态、遗传等指标与环境相关性趋势基本一致;分析气温、降水是影响中国海矮拟帽贝形态变异、遗传多样性的主要环境因素,低纬度、高温、降水多、日照低及气候稳定的环境下,矮拟帽贝遗传多样性更高,且降水量越稳定,矮拟帽贝形态变异越大。系统地理学研究表明三个边缘海种群间由不同的谱系主导且遗传分化显著:黄渤海谱系(BYSC)、南海谱系(SCSC)、东海谱系(ECSC),AMOVA结果表明各海区谱系遗传分化显著(P<0.001);分子钟估算结果显示三个谱系的分化时间发生在更新世,COI基因估算分化时间:BYSC约1.338 Mya,SCSC约2.659 Mya。ITS-1基因显示BYSC在1.414 Mya产生分化,SCSC与其他种群在2.406 Mya产生分化;种群历史动态分析显示各谱系经历了显著的历史扩张。说明中国海沿岸矮拟帽贝的系统地理格局主要原因为更新世冰期海盆隔离、长江冲淡水和海水表面温度阻碍种群基因流。与mt DNA COI基因不同的是nr DNA ITS-1基因研究发现BYSC分化成2个亚支(~0.923 Mya):NBYSC、SBYSC,推测山东半岛可能限制BYSC基因流;BYSC、ECSC和SCSC存在近期扩张,通过计算扩张时间发现矮拟帽贝历史扩张主要发生在晚更新世里斯-玉木间冰期(SCSC:0.108~0.127 Mya,ECSC:0.082~0.166 Mya,BYSC:0.033~0.103 Mya)。