题目：汉江上游地区小稻蝗的谱系地理学研究

汉江发源于秦岭南麓，是长江最大的支流。汉江上游流域的地貌复杂，北依秦岭，南凭巴山，盆地是本流域重要的地貌单位，汉江上游主要流经汉中盆地，以及安康、旬阳一带和紫阳一带的盆地丘陵。小稻蝗（Oxya intricata (Stal)）属于昆虫纲（Insecta）直翅目（Orthopera）蝗总科（Acridoidea）斑腿蝗科（Catantopidae）稻蝗亚科（Oxyinae）稻蝗属（Oxya Audinet-Serville），栖息环境多为有水或湿度大的地方。小稻蝗在我国主要分布于长江以南各省市的平原地区，从小稻蝗在全国的整体分布来看，汉江上游，秦巴谷地地区属于小稻蝗分布的边缘地区。
本研究利用线粒体COII基因作为分子标记对汉江上游地区的小稻蝗进行谱系地理学研究，通过分析该地区小稻蝗的种群遗传多样性，种群遗传结构和谱系发育关系，初步对汉江上游地区小稻蝗的地理分布格局及其形成的原因进行推测。
本研究利用MEGA软件对汉江上游地区小稻蝗17个种群共160个个体的COII基因序列进行碱基组成分析，利用DnaSP软件进行种群遗传多样性分析和种群遗传结构分析，利用PAUP软件进行谱系发育分析，最后利用TCS软件构建单倍型网络图。实验结论如下：
1、COII基因目的序列的长度为585bp，其中包括18个变异位点，共定义了32个单倍型。单倍型多样性h的平均值为0.93300，各种群间的单倍型多样性在0.71111到0.97778之间变化。核苷酸多样性π的平均值为0.00534，各种群间的核苷酸多样性在0.00243到0.00710之间变化。整体上小稻蝗的遗传多样性较高。17个种群经Tajima Test中性检验，Tajima’s D值为-0.05228 (P>0.1)，结果不显著，遵循中性进化模型，说明汉江上游地区的小稻蝗种群在历史演化过程中比较稳定，没有发生过种群扩张。
2、种群间的遗传距离Dxy值在0.00253到0.00865之间变化，平均遗传分化指数Fst值为0.12097，种群间的Fst在-0.08333至0.38753之间变化，平均基因流指数Nm值为1.82，种群间的Nm在-42.83到72.50之间变化。小稻蝗各种群间的基因交流比较充分，种群分化程度不高。其中陕西镇巴县小洋镇种群与其他各种群间的Fst值均较高，Nm值均较低，Dxy值也相对较高，三项指数结合分析表明陕西镇巴县小洋镇种群与其他各种群间的遗传分化程度较高。
3、基于最大简约法MP和最大似然法ML构建单倍型系统发生树，镇巴县小洋镇种群几个独享单倍型聚为单倍型组，表明陕西镇巴县小洋镇种群的遗传结构与其他种群相比有一定差异。基于最小距离法构建单倍型网络图，其中镇巴县小洋镇种群几个独享单倍型聚为单倍型组，与系统发生树分析结果一致。
4、综合小稻蝗的多项分析结果，推测汉江上游地区小稻蝗的演化路径为：小稻蝗从旬阳县白柳镇及其附近地区向四周扩散，向北扩散的道路平坦，形成较稳定种群；向南顺利扩散至平利县附近，再向东南扩散时由于环境变化出现瓶颈效应，种群多样性下降；向西扩散至紫阳县，形成稳定种群，扩散至安康和石泉县可能由于环境因素或人为因素造成种群数量下降，石泉县种群中一部分存活下来的个体越过高山扩散到汉中盆地，其中一部分个体沿河扩散到达镇安县小洋镇，在此稳定的繁衍和分化，由于该地区周围多山地，使得小洋镇种群与其他各地区种群间的基因交流相对较少，遗传分化程度较高，从而分化出多个独有的单倍型。由于河南西峡种群与其他16个种群的距离较远，推测它有可能是由陕西旬阳县白柳镇种群向东扩散而成，也有可能是南方的种群扩散而成。由于小稻蝗有一定的迁飞能力，各种群间也没有难以逾越的地理障碍，由白柳镇种群扩散到各地的个体，在当地进行繁衍和分化后，一些个体可能又迁移回原发生地白柳镇。