基于RAD-seq技术的四种中国药用蚯蚓谱系地理学研究
批准号:
42101066
项目类别:
青年科学基金项目(C类)
资助金额:
30.0 万元
负责人:
袁柱
依托单位:
学科分类:
生物地理与土壤地理
结题年份:
2024
批准年份:
2021
项目状态:
已结题
项目参与者:
袁柱
中文摘要
蚯蚓作为最重要最古老的土壤无脊椎动物类群之一,其干燥体在中医药中习称“地龙”,药用历史悠久。2020年版《中华人民共和国药典》中已明确收录“广地龙”(参状远盲蚓)和“沪地龙”(栉盲远盲蚓、威廉腔蚓和通俗腔蚓)四种药用蚯蚓。四种药用蚯蚓在分类学上的地位是明确的,但关于其相关的种群遗传基础研究严重缺乏,对进一步科学合理开发利用我国地龙药材造成严重困扰。本项目拟系统地调查我国四种药用蚯蚓的种质资源情况和地理分布格局;然后拟采取RAD-seq技术获取有效全面的基因组数据,深入分析四种药用蚯蚓种群间的亲缘关系和遗传差异;最后结合古地理资料探讨四种药用蚯蚓种群分化和扩散历程。本项目有望构建四种药用蚯蚓种质资源库,并揭示四种药用蚯蚓种群进化历史和演化机制,为研究开发、保护和可持续利用药用蚯蚓资源提供重要科学基础,也对进一步了解蚯蚓的起源、扩散和进化具有重要意义。
英文摘要
Earthworm is one of the most important and ancient soil invertebrate groups, its dried body has a long history of medicinal use in China, and it is known as Dilong in traditional Chinese medicine. The Pharmacopoeia of the people's Republic of China (2020 Edition) has clearly included four kinds of medicinal earthworms, namely "Guangdilong" (Amynthas aspergillum (Perrier, 1872)) and Hudilong (Amynthas pectieniferus (Michaelsen, 1931)、Metaphire guillelmi (Michaelsen, 1895) and Metaphire vulgaris (Chen, 1930)). The taxonomic status of the four medicinal earthworms is clear, but the lack of basic research on their population genetics has caused serious problems for the further utilization of medicinal earthworms in China. This project intends to systematically investigate the germplasm resources and geographical distribution pattern of the four medicinal earthworms in China, then use RAD-seq to obtain effective and comprehensive genomic data to analyze the relationship and genetic difference among four species of medicinal earthworms. Finally, the population dispersal and diversification process of the four medicinal earthworms will be discussed based on paleogeographic data. This project is expected to build Germplasm Bank for the four medicinal earthworms, and reveal the evolution history and evolution mechanism of their population, which provide an important scientific basis for the research and development, protection and sustainable utilization of medicinal earthworm resources. Additionally, this project is also of great significance to further unearth the origin, dispersal, and evolution of earthworm.
本项目系统调查了我国四种药用蚯蚓的种质资源情况和地理分布格局,突破了目前对其基础研究匮乏的瓶颈,最终完成了已采集到的四种药用蚯蚓的种质资源库构建,为后续研究开发、保护和可持续利用药用蚯蚓资源提供重要科学基础。从进化发育历程上看,四种药用蚯蚓分别位于进化枝始端的支系均表现出高的单倍型多样性和高的核苷酸多样性模式,表明其物种群体经历了一次或多次种群扩张;位于进化枝末端的支系均相对具有较低的单倍型多样性和较低的核苷酸多样性,其广泛的地理分布一定程度上有近期人类活动的影响。结合地球的古地理学变迁(大陆板块漂移)和陆地高等植物的演化和发展,推测出栉盲远盲蚓于中新世中期起源于浙江北部与江苏接壤地区;通俗腔蚓于上新世后期起源于湖北东部地区,并出现3次独立的分化扩散过程;威廉腔蚓于上新世后期起源于安徽和江苏地区,也出现3次较大的分化扩散过程;参状远盲蚓大约在中新世早期起源于广西中南部类盆地,进而分化出三个地理亚群,并仅发现云南地区的地理种群与广西地区的地理种群存在基因流动迹象,其他地理亚群之间没有发现基因流动现象。本项目对今后进一步研究我国药用蚯蚓的起源与演化具有重要理论意义和科学意义,也对我国生物资源评估、合理规划和可持续利用具有重要指导意义。
国内基金
海外基金