高文榮, 王政昆, 姜文秀, 朱萬龍,*

1 云南師范大學(xué)能源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，昆明　650500　2 云南省高校西南山地生態(tài)系統(tǒng)動植物生態(tài)適應(yīng)進(jìn)化及保護(hù)重點實驗室，云南師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，昆明　650500

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云南高山姬鼠頭骨的幾何形態(tài)學(xué)研究

高文榮1, 2, 王政昆2, 姜文秀2, 朱萬龍2,*

1 云南師范大學(xué)能源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，昆明6505002 云南省高校西南山地生態(tài)系統(tǒng)動植物生態(tài)適應(yīng)進(jìn)化及保護(hù)重點實驗室，云南師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，昆明650500

摘要:表型可塑性是指同一基因型在不同環(huán)境條件下而產(chǎn)生多種不同表現(xiàn)型的反應(yīng)能力。哺乳動物頭骨形態(tài)的變化是在進(jìn)化過程中出現(xiàn)的重要表型特征之一。云南省地勢西高東低、海拔變化劇烈、是古北界寒帶物種南遷，中南半島熱帶物種北移的交匯地，自然環(huán)境的地帶性和非地帶性變化明顯，棲息在該地區(qū)的動物為了適應(yīng)多樣的環(huán)境，可能出現(xiàn)不同的表型分化。高山姬鼠(Apodemus chevrieri)為我國特有種，主要分布在中國西南的橫斷山及其附近地區(qū)，是研究表型與生態(tài)適應(yīng)之間關(guān)系的理想物種。為研究在云南特殊生態(tài)環(huán)境下物種的微進(jìn)化，采用幾何形態(tài)學(xué)的方法測量云南不同地區(qū)高山姬鼠頭骨形態(tài)的變異，采用線粒體細(xì)胞色素b (Cytochrome b, Cyt b) 基因和線粒體控制區(qū)(Mitochondrial control region, D-loop)探討基因型的變化。結(jié)果顯示：昆明種群與橫斷山種群(中甸、劍川、麗江)間發(fā)生了明顯的形態(tài)變異和遺傳分化，高山姬鼠頭骨背面和腹面，橫斷山種群和滇中昆明種群很少重疊，這兩個種群變異較大；但頭骨的側(cè)面和下頜側(cè)面變異不明顯。因此，分布于云南地區(qū)的高山姬鼠可能正處于生態(tài)物種形成的早期階段。

關(guān)鍵詞：高山姬鼠；頭骨形態(tài)；幾何形態(tài)測量；遺傳分化

微進(jìn)化(microevolution)是指生物為適應(yīng)生存環(huán)境而發(fā)生的適應(yīng)性變化，是物種形成水平上宏觀進(jìn)化(macroevolution)的基礎(chǔ)[1]。近年來，生物由微進(jìn)化形成生態(tài)上的物種是進(jìn)化生物學(xué)家關(guān)注和研究的焦點[2- 5]。生物在微進(jìn)化過程發(fā)生遺傳變異，遺傳變異又影響了表型變異[6- 7]。由于不同生物所處的經(jīng)緯度、分布區(qū)域的地理特征和氣候變化等因素的不同，可能導(dǎo)致生物遺傳多樣性分布格局及其演化規(guī)律的不同[8]。形態(tài)學(xué)特征歷來是分類學(xué)的基礎(chǔ)，是探討系統(tǒng)發(fā)育同源或異源的主要依據(jù)[3- 4]。地理分布和氣候條件的不同，使得物種生活的環(huán)境可能不同，長期適應(yīng)的結(jié)果最終使生活在其中的一些小型哺乳動物在種內(nèi)或種間水平上表現(xiàn)出了形態(tài)的變異，這些形態(tài)學(xué)的差異在一定程度上反映在該物種的骨骼和身體大小的變化上[9]。頭骨和臼齒是生物和環(huán)境直接作用的契合點，其形態(tài)的變化和環(huán)境因子直接相關(guān)[10]。頭骨形態(tài)的研究不僅對動物的種間、種內(nèi)關(guān)系和生態(tài)特征等方面的研究具有重要的參考價值[10]，而且在動物的地理演化和進(jìn)化生態(tài)學(xué)的研究中也具有十分重要意義[11]。

云南省，屬青藏高原南延部分，地形一般以元江谷地和云嶺山脈南段的寬谷為界，分為東西兩大地形區(qū)。西部為橫斷山脈峽谷地區(qū)，東部為滇東滇中高原。中南半島熱帶種類從山谷向北擴(kuò)散，而北方耐寒種類則由山麓向南擴(kuò)散，形成了古北界和東洋界動物相互交錯分布的特點[12]。由于環(huán)境溫度等條件的地帶性和非地帶性變化，很可能導(dǎo)致生活于該地區(qū)的小型哺乳動物發(fā)生了微進(jìn)化現(xiàn)象。

高山姬鼠(Apdoemuschevrieri) 屬于鼠亞科，是典型的古北界種類[13]，起源于歐洲內(nèi)或亞洲靠近歐洲的邊緣，近代向西遷移[14- 15]。在我國分布在云南、四川、貴州、湖北、甘肅、陜西的一些地區(qū)；云南省主要分布于昭通、昆明、麗江、大理、瀾滄江和怒江流域地區(qū)[16- 17]。為了深入了解高山姬鼠這個物種在擴(kuò)散過程中遺傳和表型變化對物種進(jìn)化的作用，本論文利用現(xiàn)在研究較為成熟的線粒體細(xì)胞色素b(Cytochromeb, Cytb)基因和線粒體控制區(qū)(Mitochondrial control region, D-loop)系列對云南高山姬鼠的遺傳分化進(jìn)行初步研究，并結(jié)合幾何形態(tài)測量技術(shù)對該區(qū)域高山姬鼠的頭骨形態(tài)變異進(jìn)行初步分析，探討生態(tài)因素對表型的影響。

1材料和方法

1.1實驗材料

實驗動物高山姬鼠捕捉于云南省中甸(3296—3305 m；N26°84′—27°83′；E99°68′—99°69′；3 只)、劍川(2556—2590 m；N26°15′—26°45′；E99°40′—99°55′；27 只)、麗江(2 556—2 590 m；N26°71′—26°96′；E100°20′—100°26′；15 只)、昆明(2125—2139 m；N25°05—25°15′；E102°31′—102°32′；12 只)的農(nóng)田和灌木叢，所有57 個樣本都用于頭骨形態(tài)分析。用于遺傳多樣性的分析樣本數(shù)為云南省中甸3 只、劍川2 只、麗江5 只、昆明8 只。

1.2實驗方法

野外采集到的實驗動物，均根據(jù)高山姬鼠的鑒別特征，特別是臼齒的形態(tài)特征：第三上臼齒具有2 內(nèi)葉，第二上臼齒的第二橫列齒突僅有1 內(nèi)齒突而無外齒突和中齒突，第一上臼齒外側(cè)有4 個齒突，進(jìn)行高山姬鼠物種的鑒別[16]，在確認(rèn)是高山姬鼠物種后進(jìn)行實驗。

1.2.1高山姬鼠頭骨形態(tài)處理

Cardini等[18]提出性別的二態(tài)性在考慮樣本大小時有很大的影響，但在研究樣本形態(tài)時可以被忽略。本研究僅涉及樣本形態(tài)的差異，所以忽略了樣本性別的統(tǒng)一計數(shù)。

用索尼DSC-T20數(shù)碼相機(jī)距離頭骨10 cm以微距拍攝頭骨側(cè)面、背面、腹面和下頜側(cè)面。根據(jù)相關(guān)獸類頭骨及下臼齒標(biāo)記的方法并結(jié)合高山姬鼠頭骨及下臼齒的實際形態(tài)，對相應(yīng)照片進(jìn)行打點標(biāo)記(圖1)。用TPSDIG2軟件對獲得的圖片進(jìn)行數(shù)字化[19]處理。界標(biāo)點被數(shù)字化處理后獲得相應(yīng)的坐標(biāo)數(shù)據(jù)。為避免數(shù)據(jù)重復(fù)，對高山姬鼠頭骨形態(tài)的研究僅對樣本一側(cè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行標(biāo)記，對下臼齒的研究僅分析其咬合面的形態(tài)。為保證界標(biāo)準(zhǔn)確性，每個標(biāo)記均由同一人重復(fù)標(biāo)記6 次以上，所得到的均值坐標(biāo)數(shù)據(jù)用于后面的統(tǒng)計分析。采用的是GPA(generalized procrustes analysis)，即使用最小正方形估計平移和旋轉(zhuǎn)參數(shù)，從而將界標(biāo)點布局進(jìn)行疊印。通過薄片樣條法分析形變。

圖1　高山姬鼠頭骨背面、頭骨腹面、頭骨側(cè)面及下頜側(cè)面標(biāo)點標(biāo)記圖Fig.1　Landmark configurations on the dorsal cranium, ventral cranium, lateral cranium and lateral mandible of A. chevrieri

1.2.2高山姬鼠分子材料的處理

以冷凍保存(-70 ℃)的肝臟標(biāo)本中提取線粒體DNA(Deoxyribonucleic acid)，線粒體DNA的提取采用酚/氯仿[20]的方法提取基因組DNA。

Cytb的PCR(Polymerase chain reaction)引物采用P??bo等[21]和 Irwin等[22]報道的哺乳動物Cytb通用引物L(fēng)14724和H15915，引物覆蓋長度為全基因序列1 140 bp；擴(kuò)增體系為50 μL，其中含有10×Buffer 5 μL、10 mmol/L dNTPs 1 μL、10 μmol/ L引物各1 μL、25 mmol/ L MgCl22 μL、2 U Taq 酶和50 ng左右的DNA模板。擴(kuò)增條件：94 ℃預(yù)變性3 min；94 ℃變性30 s，51 ℃退火30 s，72 ℃延伸1 min，30 個循環(huán)；72 ℃延伸5 min；4 ℃終止反應(yīng)。實驗過程中使用空白對照來檢測PCR污染。

D-loop基因的引物根據(jù)Bellinvia已報道姬鼠屬的基因組序列設(shè)計[23]，利用Primer Premier 5.0軟件來完成。引物覆蓋長度為905 bp。

D-L：5-TCTCAGGGCATCAAGAAGAAGGA-3

D-R：5-GAT AAATCCATCTAAGCATTT TCA-3

擴(kuò)增體系為50 μL，其中含有10×Buffer 5 μL、10 mmol/L dNTPs 1 μL、10 μmol/ L引物各1 μL、25 mmol/ L MgCl22 μL、2 U Taq 酶和50 ng左右的DNA模板。擴(kuò)增條件：94 ℃預(yù)變性5 min；94 ℃變性1 min，52 ℃退火30 s，72 ℃延伸1 min，30 個循環(huán)；72 ℃延伸5 min；4 ℃終止反應(yīng)。

擴(kuò)增產(chǎn)物經(jīng)瓊脂糖凝膠電泳檢測后，陽性結(jié)果使用Glassmilk DNA 純化回收試劑盒(博大泰克生物基因技術(shù)有限責(zé)任公司)進(jìn)行割膠回收、純化，回收產(chǎn)物直接作為測序的模板送大連寶生生物工程有限公司測序。

1.3數(shù)據(jù)處理

不同個體的序列使用ClustalX軟件進(jìn)行比對，之后進(jìn)行細(xì)胞色素系列和控制區(qū)系列拼接。在MEGA 3.1軟件中，使用Kimura雙參數(shù)距離模型，以鄰接法(Neighbor-joining, NJ)重建系統(tǒng)發(fā)生關(guān)系，并應(yīng)用1000自舉檢驗(Bootstrap test)估計系統(tǒng)樹中節(jié)點處的置信度；通過DnaSP 4.0軟件統(tǒng)計各種群的單倍型多樣性、樣本中所有單倍型的平均核苷酸差異數(shù)、核苷酸多樣性；在ARLEQUIN3.10軟件中進(jìn)行基因分化系數(shù)(F-statistics,Fst)和種群間序列平均差異的分析。

用Morphologika2v2.5軟件對所得數(shù)據(jù)進(jìn)行薄片樣條分析及主成分分析。用SPSS15.0將頭骨背面、腹面、側(cè)面及下頜側(cè)面的數(shù)據(jù)信息的前兩個主成分值各自做主成分析。

2結(jié)果

使用MEGA 4軟件中鄰接法(NJ)構(gòu)建鄰接樹(圖2)。結(jié)果顯示，本實驗的樣品全部聚為一支，并和已報道的黑線姬鼠(Apdoemusagrarius)親緣關(guān)系最近，且分支置信度較高，即自舉檢驗值(Bootstrap)為1 000 次自舉檢測得到的對該支的支持百分?jǐn)?shù)較高，說明其親緣關(guān)系較近，即可以看出本研究的物種是高山姬鼠。

圖2　基于Cyt b基因和D-loop序列構(gòu)建的NJ樹Fig.2　NJ tree based on Cyt b gene and D-loop sequence of populations in A. chevrieri各分支上的數(shù)字為Bootstrap1 000 個循環(huán)的自舉檢驗值；圖中標(biāo)尺表示分支長度；其他物種數(shù)據(jù)來自GenBank數(shù)據(jù)庫

2.1頭骨分析

以頭骨背面、腹面、側(cè)面和下頜側(cè)面做主成分分析，對第一主成分和第二主成分作圖，結(jié)果表明：高山姬鼠頭骨背面(圖3)和腹面(圖4)，橫斷山種群和滇中昆明種群很少重疊，變異較大；但對頭骨的側(cè)面和下頜側(cè)面的分析發(fā)現(xiàn)變異不明顯。

圖3　高山姬鼠頭骨背面第一主成份和第二主成分散點圖Fig.3　Plots of principal component factors 1 and 2 for dorsal cranium of A. chevrieri

圖4　高山姬鼠頭骨腹面第一主成份和第二主成分散點圖Fig.4　Plots of principal component factors 1 and 2 for ventral cranium of A. chevrieri

2.2遺傳多樣性和種群間遺傳差異

利用線粒體Cytb全序列(1140 bp)和D-loop(905 bp)序列對中甸、麗江、劍川和昆明4 個地理種群進(jìn)行遺傳分析，結(jié)果表明，昆明種群的遺傳多樣性在4 個種群中處于中間水平(表1)。

表1　基于Cyt b基因和D-loop序列種群的變異位點及遺傳多樣性

在昆明種群與橫斷山種群(中甸、劍川、麗江)間，遺傳差異(Fst) 顯著(P< 0.05)，基因流較弱(表2)。

表2不同種群之間遺傳差異(F-statistics,Fst) 及其顯著性(對角線下)和基因流(Number,Nm)

Table 2F-statistics test for pairwise population (below the diagonal) and P value of F-statistics test and gene flow four populations inA.chevrieri

地區(qū)Area中甸劍川麗江昆明中甸———40.263160.68166劍川0.00000(P>0.05)6.845730.48384麗江0.01227(P>0.05)0.06807(P>0.05)1.81438昆明0.42314(P<0.01)0.50821(P<0.05)0.21604(P<0.01)

單倍型系統(tǒng)發(fā)生分析表明：15 個單倍型在NJ樹中明顯聚為兩支(圖5)。其中來自橫斷山區(qū)(中甸、麗江、劍川)構(gòu)成一支，昆明種群大部分個體聚為另外一支，但有部分混雜，分化不完全(圖5)。

2.3高山姬鼠分子單倍型和頭骨對應(yīng)分析

將實驗中用于Cytb和D-loop進(jìn)化分子分析和頭骨表型分析的共用樣本(表3)和單倍型間的進(jìn)化關(guān)系結(jié)合分析，結(jié)果表明單倍型的進(jìn)化和表型的變異有一定的對應(yīng)關(guān)系，中甸種群和昆明種群的高山姬鼠發(fā)生單倍型分化的個體，頭骨形態(tài)也發(fā)生了一定的變異(圖6)。

圖5　基于Cyt b基因和D-loop序列構(gòu)建的單倍型NJ樹Fig.5　NJ tree of haplotypes based on cyt b gene and D-loop sequence of populations in A. chevrieri 各分支上的數(shù)字為Bootstrap 1000 個循環(huán)的自舉檢驗值；圖中標(biāo)尺表示分支長度

Table 3Haplotypes based on complete of based on cytbgene and D-loop sequence of populations and in Morphological variation inA.chevrieri.

地點Location頭骨分析樣本Skullsampleanalysis分子系列編號Molecularseriesnumber單倍型Haplotypes中甸2008071703ZD1703Hap12008071704ZD1704Hap22008072001ZD2001Hap3昆明2009092802KM2802Hap122009092803KM2803Hap112009092901KM2901Hap92009092902KM2902Hap8

3討論和分析

頭骨是研究系統(tǒng)發(fā)生的常用材料，可能因其是多種器官和生理功能的組合體，如牙、腭、咽等器官，聽覺區(qū)域，主要血管集中區(qū)域，嚼嚼肌肉的發(fā)源點等，每個結(jié)構(gòu)單元是半獨立的，但全部的結(jié)構(gòu)又共同構(gòu)成了幾條相對獨立的研究進(jìn)化的證據(jù)[24]。頭骨形狀是由大量基因控制，執(zhí)行包括嚼嚼、視聽、支撐大腦和頭顱等功能；下頜的變化與其食性有關(guān)[24- 25]。本研究的結(jié)果表明橫斷山和滇中地區(qū)高山姬鼠的頭骨形態(tài)，在頭骨的背面、腹面和側(cè)面均有變異，特別是頭骨的背面、腹面變異較明顯，但是下頜側(cè)面變異不明顯。高山姬鼠頭骨背面和腹面包括了較多的鼻腔、眼眶等用于感知外界的嗅覺、視覺和聽覺器官，環(huán)境的不同直接導(dǎo)致這些相應(yīng)結(jié)構(gòu)的形態(tài)發(fā)生了變化。高山姬鼠主要生活在農(nóng)田的邊緣，以谷物的種子為食物，橫斷山地區(qū)和滇中地區(qū)的農(nóng)田種植主要都以玉米等谷物為主，高山姬鼠食物的差異不大，可能是高山姬鼠下頜側(cè)面變異較小的原因。

圖6　頭骨樣本在基于cyt b基因和D-loop序列構(gòu)建的單倍型NJ樹中(圖中畫線部分表示的是形態(tài)對應(yīng)的單倍型)Fig.6　The corresponding sample of skulls and based on cyt b gene and D-loop sequence of populations of NJ tree of haplotypes in A. chevrieri (Draw a graph represents the form of the corresponding part of the haplotype)

結(jié)合對高山姬鼠頭骨側(cè)面、腹面、背面以及下頜側(cè)面的研究，形變多集中在鼻腔、眼眶和臼齒處，這可能與高山姬鼠棲息地的氣候和地理環(huán)境相關(guān)。鼻腔形態(tài)變化可以有效緩解外界寒冷空氣對肺部的影響，同時也反映了水分的散失程度，水分的散失又與環(huán)境溫度相關(guān)[26]，環(huán)境溫度的不同可能導(dǎo)致高山姬鼠鼻腔的形態(tài)發(fā)生變化。此外，鼻腔大小也可間接反映該物種棲息地的濕度條件。橫斷山地區(qū)屬亞熱帶高寒氣候，而昆明滇中高原的北部，屬于北亞熱帶高原氣候，溫度與濕度的雙重作用可能導(dǎo)致昆明地區(qū)樣本的鼻腔與其余地區(qū)的頭骨產(chǎn)生了變異。昆明地區(qū)溫度適宜，降水量相對豐富，高山姬鼠資源相對較好；而橫斷山地區(qū)相對溫差較大，干濕季節(jié)分明，植被資源相對較差，這可能是導(dǎo)致高山姬鼠頭骨形態(tài)發(fā)生改變的重要原因之一。本研究采用幾何形態(tài)測量技術(shù)對分布于橫斷山地區(qū)(中甸、劍川、麗江)和昆明地區(qū)的高山姬鼠頭骨形態(tài)進(jìn)行了研究，結(jié)果表明高山姬鼠的頭骨形態(tài)已經(jīng)在種群內(nèi)產(chǎn)生了一定的變異，結(jié)合線粒體遺傳標(biāo)記也得到證實。

由于生態(tài)地理環(huán)境、生活習(xí)性的差別，幾乎所有生物的種群都會發(fā)生分化[27- 28]，由種群分化導(dǎo)致的種群間等位基因頻率的差別稱為種群的遺傳分化(Genetic differentiation)。種群間遺傳分化的程度常用基因分化系數(shù)(Fst)、基因流(Nm)等指標(biāo)來衡量?；蚍只禂?shù)表示不同種群之間遺傳差異的程度[29]。基因流表示不同種群之間由個體遷移所產(chǎn)生的基因流動，它會增加種群內(nèi)部的遺傳變化，影響種群間的相似性或特征[30]。從Nm值來看，基因流是一個群體遷移至另一個群體時將某基因帶到新的群體產(chǎn)生的基因流動[31- 32]。通常Nm>1，表明群體間的基因流的水平較高，群體間遺傳分化較??；當(dāng)Nm>4時，種群間的基因交流就更為充分，遺傳分化更??；Nm<1 說明群體可能由于遺傳漂變而發(fā)生了分化[33]。兩個種群之間的基因流越大，則基因分化系數(shù)越大，遺傳距離也越大，遺傳分化的程度就越小[34]。Wright[35]的距離隔離(Isolation by distance) 理論認(rèn)為自然界存在著距離隔離現(xiàn)象，即物種遺傳分化的程度會隨著地理距離的增加而增加，有許多研究證實了這一理論[36- 37]。本研究中，F(xiàn)st統(tǒng)計結(jié)果顯示，高山姬鼠昆明種群與其他3 個種群間的基因流值相對較小，且從這4 個種群的地理位置來看，昆明種群與其余3 個種群之間的地理距離較遠(yuǎn)，中甸、劍川、麗江3 個地理距離之間較近，地理距離的遠(yuǎn)近和基因流的大小間存在一定的負(fù)相關(guān)，這可能表明地理距離是影響各種群間遺傳分化的一個重要因素，本研究的結(jié)果支持了Wright的研究。但細(xì)胞色素b和D-loop基因的單倍型之間的進(jìn)化關(guān)系樹顯示，云南的高山姬鼠主要分為兩大部分：滇中種群和橫斷山種群，但是分化未完全，還有部分混雜。本研究中的線粒體系統(tǒng)樹的研究結(jié)果與Patrik Nosil等[5]對竹節(jié)蟲屬(Timema)的T.Cristinae和T.podura的研究結(jié)果類似，該研究認(rèn)為T.Cristinae和T.podura正處于物種的未完全分化階段，本研究中的高山姬鼠可能也正處于物種分化的種群分化階段。

綜上所述，用幾何形態(tài)測量法研究高山姬鼠的頭骨，發(fā)現(xiàn)橫斷山地理種群和昆明地理種群間發(fā)生了明顯的形態(tài)變異，結(jié)合線粒體DNA中性基因系列研究表明高山姬鼠在橫斷山地理種群和昆明地理種群間發(fā)生了明顯的遺傳分化，但單倍型之間的進(jìn)化還有部分混雜，可能是因為幾個種群間還沒有形成穩(wěn)定的種群遺傳分化，因此推測中國西南地區(qū)的高山姬鼠可能正處于同域生態(tài)物種形成的早期階段。

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Geometric morphometric research of the skull ofApodemuschevrierifrom Yunnan Province

GAO Wenrong1, 2, WANG Zhengkun2, JIANG Wenxiu2, ZHU Wanlong2,*

1SchoolofEnergyandEnvironmentalScience,YunnanNormalUniversity,Kunming650500,China2KeyLaboratoryofEcologicalAdaptiveEvolutionandConservationonAnimals-PlantsinSouthwestMountainEcosystemofUniversityinYunnanProvince,SchoolofLifeScience,YunnanNormalUniversity,Kunming650500,China

Abstract：Phenotypic plasticity is the capacity of individuals to modify their phenotype in response to environmental changes. Fundamental to the way in which organisms cope with environmental variations, phenotypic plasticity is associated with all types of environmentally-induced variations, including changes to morphological, physiological, and behavioral processes. The skull morphology of mammals is the most important phenotypic trait, which changes during the evolutionary process. The Chevrier′s field mouse, Apodemus chevrieri is a nocturnal and species endemic to China, and originated in the Palaearctic region. A. chevrieri is mainly distributed in the Hengduan Mountains and nearby regions of China, including Zhaotong, Kunming, Lijiang, Dali, and the land around the Lancang and Nu Rivers in Yunnan Province. A. chevrieri mainly inhabits farmland and its nearby shrubland, and is one of the main natural foci of plague in the Hengduan Mountains, which is a crossroads of species dispersal. The boreal species of the Palaearctic migrating southward, and tropical species from the Indochina Peninsula migrating northward, and thus is an area of interest for biologists studying mammal diversity. Meanwhile, the Hengduan Mountains are located in the west of the Yunnan Province, where there are many mountains and canyons. From west to east, there are dramatic changes in environmental conditions with changes in altitude, and noticeable changes were observed in the zone and non-zone landscape. In order to adapt to the different environments, animals inhabiting the area may exhibit different phenotypic variations, so A. chevrieri was employed as an ideal model for examining the relationships between phenotypic and ecological adaptations. The analysis of morphology is a fundamental part of many biological studies. With the development of more sophisticated statistical techniques, the sophistication of analyses of these types of data also increased. Since the 1980s, there was a fundamental change in the nature of the data gathered and analyzed, as scientists began to focus on the coordinates of landmarks and the geometric information relating to their relative positions. Geometric morphometrics, was hailed as a "revolution" in morphometrics. Morphological divergence among taxa was estimated quantitatively by analyzing the outline of the mandible. This method treats the mandible shape globally, and provides continuous data which can be used to compute phenotypic distances. In order to study the microevolution of species in the Yunnan province, with its special ecological environment, we applied geometric morphometric methods to the study of skull shape changes in different areas of A. chevrieri distribution, and used mitochondrial cytochrome b (Cyt b) gene and control region (D-loop) to investigate the gene type. The results showed that the Kunming and Hengduan Mountain populations (Zhongdian, Jianchuan, and Lijiang) exhibited obvious morphological and genetic variations. In particular, the dorsal and ventral of skull in A. chevrieri rarely overlap between the Hengduan Mountain populations and the Kunming population, with large variations between two populations having been noted. However, the side and lower side of the skull showed no significant variation between populations. Therefore, this study indicates that A. chevrieri in the Yunnan Province might be in the process of undergoing ecological speciation.

Key Words:Apodemus chevrieri; skull shape; geometric morphometrics; genetic diversity

DOI:10.5846/stxb201409011737

*通訊作者

Corresponding author.E-mail: zwl_8307@163.com

收稿日期:2014- 09- 11; 網(wǎng)絡(luò)出版日期:2015- 07- 29

基金項目:國家自然科學(xué)基金項目(31360096); 云南省應(yīng)用基礎(chǔ)研究計劃重點項目(2013FA014); 獲云南省博士研究生學(xué)術(shù)新人獎資助

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