本研究旨在利用新一代分子标记SNPs技术,通过居群采样,研究濒危植物大别山五针松、华南五针松和毛枝五针松三者之间及其与近缘类群间的系统发育关系,确定它们是否为独立的进化和保护单元,探讨这三种濒危松树的遗传变异水平和空间格局,确立优先保护居群和保护策略。在此基础上,对大别山五针松、华南五针松和毛枝五针松及其近缘类群海南五针松、华山松等进行亲缘地理学分析,探讨这些类群地质历史时期的遗传交流和分布区的变迁,揭开三种松树濒危的地质历史因素。本研究的结果对于理解大别山五针松、华南五针松和毛枝五针松的濒危原因,提出相应的就地和迁地保护措施具有重大意义,对于解答中国一些古老属种濒危植物的濒危机制具有重要的参考价值。同时可以解答大部分中国五针松的系统发育关系并为探索我国亚热带植物更新世避难所和迁移规律有重要参考价值。
本项目研究了濒危植物大别山五针松、华南五针松和毛枝五针松三者之间及其与近缘类群间的系统发育关系,三种濒危植物的遗传多样性、遗传结构和进化历史。通过叶绿体、线粒体和核基因DNA片断的测序,发现三种濒危五针松互为独立的进化单元。华南五针松在叶绿体、线粒体和核基因序列水平都具有较高的遗传多样性和遗传结构;线粒体和叶绿体群体遗传学和谱系地理学研究表明,华南五针松可能在云贵高原东缘山地和南岭山地以及五指山存在2-3个间冰期避难所,华南五针松的南部居群是第四纪冰期向南扩张的结果;华南五针松有两个线粒体基因谱系,它们大约在0.89百万年前的间冰期分化出来;华南五针松可以划分成2-3个保护单元。大别山五针松具有较高的核基因多样性,但遗传结构不明显,居群间基因流较大,大别山五针松没有经历过种群扩张事件,该物种可能只能作为一个保护单元加以保护。由于森林的破坏,毛枝五针松没有足够的可以进行群体遗传分析的样品,在本项目中没有进行进一步的研究。