青藏高原特有属-扇穗茅属的物种界定研究

成果基本信息
关键词：	扇穗茅属;物种界定;禾本科;青藏高原;DNA条形码
成果类别：		技术成熟度：
体现形式（基础理论类）：		体现形式（应用技术类）：	无
成果登记号：	9632018J0082	资源采集日期：	2018-10-15

研究情况
单位名称：	青海师范大学	技术水平：
评价证书号：		评价单位：	青海省科学技术厅
评价日期：	2017.11.28	评价证书号：

转化情况
转让范围：		推广形式：	无
已转让企业数（个）：	0

联系方式
联系人（平台）：	玉女士	联系人（平台）电话：	0771-5885053
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成果简介
《青藏高原特有属-扇穗茅属的物种界定研究》课题是2016年度青海省自然科学基金项目，于2016年1月1日批准立项（批准文号2016-ZJ-937Q）。　　青藏高原被誉为“世界屋脊”和“地球第三极”，其与毗邻地区一起构成全球物种多样性中心之一。该地区植物种类丰富，特有物种比例高，一直是物种界定、物种进化和生物多样性研究的热点地区之一。扇穗茅属（Littledalea Hemsl.）是禾本科（Poaceae）、雀麦族（Bromeae）中一个具有重要经济和生态价值的青藏高原特有属，是在该地区极端干旱环境下生长的关键或唯一类群，作为野生牧草和适应极端环境植物资源，具有重要的生态和经济价值。自该属确立以来，先后发表了藏扇穗茅（L. tibetica）、扇穗茅（L. racemosa）、寡穗茅（L. przevalskyi）和帕米尔扇穗茅（L. alaica）4个物种，但这些物种的形态变异复杂多样，种间界限模糊，能否作为独立的分类学物种至今未见任何报道。因此，扇穗茅属为研究高原极端干旱环境下植物物种界定、物种分化和物种形成提供了理想模型。据此，本项目在全面野外调查基础上，综合利用广义形态统计、DNA条形码分子标记和叶绿体全基因组测序在种群水平上对扇穗茅属所有物种进行物种界定和分类修订研究，发现4个先前确认的扇穗茅属物种应该减少到两个，即藏扇穗茅和寡穗茅，将原分类系统中的扇穗茅和帕米尔扇穗茅归并到藏扇穗茅中，作为它的异名处理。同时，本研究还发现无论单个cpDNA条形码片段或者3个cpDNA条形码的组合片段均具有非常低的突变率和谱系筛选率，它们几乎不存在任何变异位点，不适于用来界定近期分化的扇穗茅属物种；叶绿体全基因组序列可以提供完整的进化历史信息，通过构建分子系统发育树能将扇穗茅属物种进行有效界定，支持将该属划分为2个物种；nrITS条形码片段对扇穗茅属物种的鉴别率较高，能有效界定本研究中扇穗茅属物种的所有个体，同样支持将该属划分为2个物种，表明nrITS可作为界定近缘物种的一个关键条形码片段。本研究不仅为今后研究青藏高原地区植物物种界定提供一个好的典型范例，而且也为该属植物种质资源的保护和合理开发利用提供了理论科学依据。　　本研究的创新之处主要表现在：先前学者对扇穗茅属植物的研究多限于传统形态方式，致使诸多分类问题无法解决，而本次综合利用分子和广义形态性状，采用近年来发展的多种进化研究方法，无论是对该属的物种划分和系统发育，还是对该属的进化历史都有较好的理解；本项目选择的扇穗茅属主要分布于青藏高原及其毗邻的极端高山环境下，极具地域特色，分布较为集中，与民生大计息息相关，并且该属植物具有潜在的应用前景，因而对该属植物的研究是结合科学意义和应用基础的一个典型范例。

成果名称：	青藏高原特有属-扇穗茅属的物种界定研究	关键词：	扇穗茅属;物种界定;禾本科;青藏高原;DNA条形码
成果类别：		一级分类名称：	生物科学
二级分类名称：	植物学	三级分类名称：
研究起止时间：	2016.01 至2017.12	成果体现形式（应用技术类）：	无
成果属性：		成果体现形式（基础理论类）：
技术成熟度：		技术水平：
研究形式：		学科分类1：
单位名称：	青海师范大学	学科分类2：
中图分类号1：		所属高新技术类别：
中图分类号2：		课题来源：
应用行业：		课题立项名称：
国家科技计划子类别：		课题立项编号：	2016-ZJ-937Q
经费实际投入额（万元）：	10.00	评价单位：	青海省科学技术厅
评价形式：	无	应用状态：	无
评价日期：	2017.11.28	转让范围：
评价证书号：		推荐单位：	青海师范大学
推广形式：	无	成果登记号：	9632018J0082
成果简介：	《青藏高原特有属-扇穗茅属的物种界定研究》课题是2016年度青海省自然科学基金项目，于2016年1月1日批准立项（批准文号2016-ZJ-937Q）。　　青藏高原被誉为“世界屋脊”和“地球第三极”，其与毗邻地区一起构成全球物种多样性中心之一。该地区植物种类丰富，特有物种比例高，一直是物种界定、物种进化和生物多样性研究的热点地区之一。扇穗茅属（Littledalea Hemsl.）是禾本科（Poaceae）、雀麦族（Bromeae）中一个具有重要经济和生态价值的青藏高原特有属，是在该地区极端干旱环境下生长的关键或唯一类群，作为野生牧草和适应极端环境植物资源，具有重要的生态和经济价值。自该属确立以来，先后发表了藏扇穗茅（L. tibetica）、扇穗茅（L. racemosa）、寡穗茅（L. przevalskyi）和帕米尔扇穗茅（L. alaica）4个物种，但这些物种的形态变异复杂多样，种间界限模糊，能否作为独立的分类学物种至今未见任何报道。因此，扇穗茅属为研究高原极端干旱环境下植物物种界定、物种分化和物种形成提供了理想模型。据此，本项目在全面野外调查基础上，综合利用广义形态统计、DNA条形码分子标记和叶绿体全基因组测序在种群水平上对扇穗茅属所有物种进行物种界定和分类修订研究，发现4个先前确认的扇穗茅属物种应该减少到两个，即藏扇穗茅和寡穗茅，将原分类系统中的扇穗茅和帕米尔扇穗茅归并到藏扇穗茅中，作为它的异名处理。同时，本研究还发现无论单个cpDNA条形码片段或者3个cpDNA条形码的组合片段均具有非常低的突变率和谱系筛选率，它们几乎不存在任何变异位点，不适于用来界定近期分化的扇穗茅属物种；叶绿体全基因组序列可以提供完整的进化历史信息，通过构建分子系统发育树能将扇穗茅属物种进行有效界定，支持将该属划分为2个物种；nrITS条形码片段对扇穗茅属物种的鉴别率较高，能有效界定本研究中扇穗茅属物种的所有个体，同样支持将该属划分为2个物种，表明nrITS可作为界定近缘物种的一个关键条形码片段。本研究不仅为今后研究青藏高原地区植物物种界定提供一个好的典型范例，而且也为该属植物种质资源的保护和合理开发利用提供了理论科学依据。　　本研究的创新之处主要表现在：先前学者对扇穗茅属植物的研究多限于传统形态方式，致使诸多分类问题无法解决，而本次综合利用分子和广义形态性状，采用近年来发展的多种进化研究方法，无论是对该属的物种划分和系统发育，还是对该属的进化历史都有较好的理解；本项目选择的扇穗茅属主要分布于青藏高原及其毗邻的极端高山环境下，极具地域特色，分布较为集中，与民生大计息息相关，并且该属植物具有潜在的应用前景，因而对该属植物的研究是结合科学意义和应用基础的一个典型范例。
联系人：	刘玉萍	成果登记日期：	2017-12-25
联系人email：	lyp8527970@126.com	单位代码：	96300185
邮政编码222：	810008	联系人电话：	13139085007
单位传真：		单位通讯地址：	青海省西宁市城西区五四西路38号
单位所在省市：		单位电话：	0971-6306206;6307653;6301977
转让收入（万元）：	0	单位属性：
合作完成单位：		已转让企业数（个）：	0
成果发布年份：	2018	知识产权形式：
成果完成人：	刘玉萍;任竹梅;吕婷;苏旭;周勇辉;张晓宇;朱迪	资源采集日期：	2018-10-15

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