云杉属的分子系统学与生物地理学研究

云杉属植物是非常重要的森林树种，广泛分布于北半球的寒温带、温带高山和亚高山地带。该属为松科中仅次于松属和冷杉属的第三大属，约有 28-56 种。自云杉属建立以来，其属于松科没有任何疑议。然而，由于云杉属物种间频繁杂交、形态趋同和取样困难，尽管已经有基于形态学、细胞学、化学成份、叶绿体 DNA RFLP 等方面的研究，该属的属下分类仍然存在诸多争议。本文利用父系遗传的叶绿体基因和母系遗传的线粒体基因序列重建了云杉属的系统发育关系，探讨了云杉属生物地理格局的形成过程。在此基础上，我们研究了低拷贝核 CAD 基因在云杉属的进化式样。另外，我们还对裸子植物线粒体基因 rps3 的内含子分布和进化进行了初步研究。 1． 云杉属的系统发育和生物地理学研究 我们选择了 Farjon (1990) 确定的 34 个种中的 33 种 (另一个种在 Flora of China 未得到承认)，共 103 个个体，对这些个体的叶绿体 DNA 片段 trnC-trnD 和 trnT-trnF 以及线粒体基因 nad5 的第一个内含子进行了序列测定。在两个叶绿体基因片段联合分析构建的系统发育树上，北美西部的 P. breweriana 和 P. sitchensis 位于最基部。其余的物种分为三支：第一支由北美的两个物种组成;第二支包括分布于喜马拉雅-横断山区及其周围地区的八个种、台湾的 P. morrisonicola、西亚的 P. orientalis、日本的两个种及北美的 P. chihuahuana;第三支中，北美的 P. pungens 位于基部，亚洲东北部的种 (除 P. maximowiczii 和 P. torano 外)、P. retroflexa 和欧洲的 P. abies 构成一个单系群，并与北美的 P. mariana 和 P. rubens 及来自巴尔干半岛的 P. omorika 形成姐妹支。所有样品的 nad5 第一个内含子序列可分为 A、B、C、D 和 E 5 种单倍型，北美的物种拥有前 4 种，而且 A、B 和 C 单倍型为北美所特有;欧亚的物种仅含 D 和 E 两种单倍型。 上述结果结合 MacClade 和 DIVA 分析及化石证据，我们推断云杉属起源于北美，至少两次经白令陆桥扩散至亚洲，然后从亚洲扩散至欧洲。亚洲东北部的绝大多数物种和欧洲云杉 P. abies 的种间遗传变异非常低，而且线粒体单倍型均为 D，可能来源于一次近期的辐射分化。云杉属的现代分布中心之一喜马拉雅-横断山区的物种可能不是一次起源，日本的物种同样如此，这可能与第三纪气候变冷和第四纪冰川导致的物种迁移有关。此外，我们发现目前用于云杉属分类的一些形态性状（如叶扁平、菱形等）在系统发育树上位于不同的位置，说明这些性状可能不是一次起源或是祖征在不同支系中的保留，用于云杉属的系统划分须慎重。 2． 云杉属 CAD 基因的进化研究 裸子植物的多倍体特别少，且以基因组庞大而著称。被子植物中的很多单拷贝基因在裸子植物中以低拷贝或多拷贝基因家族的方式存在。CAD 基因在木质素单体合成的最后一步起作用，在松属中只发现了一种 CAD 基因拷贝，在欧洲云杉中却发现了三种拷贝，而且 Southern 杂交和子代分离鉴定结果表明这三种拷贝至少位于两个位点上。然而，对云杉属三个物种 (包括欧洲云杉) 构建的遗传图谱却都只发现了一个 CAD 基因位点。由于云杉属 CAD 基因的数目和分布存在很大争议，我们根据构建的叶绿体基因树，选择了不同支上的 20 个物种、29 个样品研究该基因的进化式样。结果表明：云杉属不同物种中 CAD 基因的拷贝数为 1-4 种，多数为 2-3 种。系统发育分析发现有些物种的所有 CAD 基因拷贝聚成一支，另有一些物种的 CAD 基因拷贝位于不同位置。此外，我们对 GenBank 中云杉属三个物种 CAD 基因的 EST 序列分析后发现：EST 序列的差异主要发生在 3’-UTR 区，表现为序列长短的不同，这有可能是进行体外反转录时引物结合于不同的位置所致。因此，结合前人研究（包括遗传图谱分析），我们推测 CAD 基因在云杉属内发生了多次重复，重复拷贝很可能呈串联排列。 3. 裸子植物线粒体基因 rps3 的进化研究 线粒体基因内含子的获得/丢失已经被广泛应用于系统发育研究。rps3 为分布最广的线粒体核糖体蛋白基因，一般含一个内含子，前人研究显示其在裸子植物中多了一个第二类内含子 rps3i2，并将这个内含子作为区分裸子植物和其它植物类群的标志之一。然而，该研究只选择了苏铁和银杏作为裸子植物的代表，取样代表性不足。在本研究中，我们对裸子植物每个科至少选择一个物种作为代表，通过 DNA 序列和部分物种的 RT-PCR 分析，探讨 rps3 基因在裸子植物中的进化。结果表明 rps3 基因内含子的分布与裸子植物系统发育关系相吻合：Conifer II、松科的落叶松属和黄杉属及百岁兰科不仅不含 rps3i2，而且丢失了第一个内含子;金钱松属缺失第二个内含子。我们推断在 Conifer II 的祖先和百岁兰科中分别一次性丢失了两个内含子;在松科中则发生了两次单独的丢失事件，一次是在落叶松属和黄杉属的祖先中丢失了两个内含子，一次是在金钱松属中丢失了第二个内含子。另外，在 Ephedra 中没有扩增出 rps3 基因，Gnetum 中具有第二个内含子，倪藤科的 rps3i2 似乎支持松科与倪藤纲的关系更近。对 rps3i2 的进一步分析发现，其序列结构与松科的系统发育关系非常吻合。根据上述结果和 mRNA 编辑位点分析，我们认为 Conifer II等类群中的两个rps3内含子丢失可能是反转录酶介导的 cDNA 反转录造成的。Psuedolarix 的内含子丢失也可能为相同机制，但因缺乏材料而未能进一步研究。

崖柏属的系统发育与生物地理学研究－兼论广义柏科4CL基因的进化

第三纪末期和第四纪的气候变冷使广泛分布于北半球的暖温带/亚热带生物区系的分布区破碎化，形成了各种洲际间断分布格局。其中东亚—北美东部间断分布最为常见，自林奈时代起就吸引了植物学家们的关注。为了探讨这一地理分布格局的形成过程，前人开展了大量的研究工作，包括间断类群分布的比较、种间关系的经典分类学和化学分类学研究、地理分布的分支分析、遗传距离的估算等。随着分子系统学的发展，在各级分类阶元水平上探讨植物系统发育关系的研究取得了重大进展，很多植物类群的系统发育得到了重建，这使东亚－北美间断分布类群的历史生物地理学研究变得更为切实可行。同时，生物地理学的理论有了新的发展，新的分析方法不断涌现，化石记录及古气候和古地质资料得到大量积累，为深入探讨东亚—北美间断分布提供了条件。目前，已有20 多个东亚－北美间断分布的植物类群被详细研究，丰富了我们对这一现象的认知。然而，以往的研究多基于单亲遗传的叶绿体基因和（或）PCR 直接测序所得的nrDNA ITS 序列，在探讨杂交和网状进化方面存在较大的局限性。在本研究中，我们选取了崖柏属（Thuja L.）这一典型东亚—北美间断分布类群，用来自叶绿体和细胞核的多个基因序列重建其系统发育，探讨其地理分布格局的形成过程，并讨论不同遗传体系的多基因联合分析在植物生物地理学研究中的应用。此外，我们还初步探讨了低拷贝核基因4CL 在广义柏科的进化式样。 1、崖柏属的系统发育和生物地理学研究 崖柏属共 5 种，其中3 种分布于东亚，2 种分别分布于北美东、西部。我们用5 个叶绿体DNA 片段（rpl16 内含子, atpI-rpoC1、trnS-trnfM 和trnS-trnG 基因间区以及trnT-trnF 区）和3 个核基因片段（ITS，LEAFY，4CL）的序列重建了崖柏属的系统发育。发现：（1）基因树拓扑结构的冲突存在于叶绿体基因和核基因之间，甚至不同的核基因之间，说明崖柏属曾发生多次种间杂交并导致网状进化;（2）崖柏属中存在两个种对，即日本香柏－崖柏和朝鲜崖柏－北美香柏;（3）朝鲜崖柏在叶绿体和核基因树上位于不同的位置，可能因古老的杂交和叶绿体捕获所致;（4）北美乔柏的叶绿体基因存在镶嵌式的变异，可能在物种形成过程中发生了叶绿体重组。根据分子钟度量结果，崖柏属两个种对的分化时间为51.1±3.96 Mya，日本香柏和崖柏的分化时间为23.7±5.04 Mya，朝鲜崖柏和北美乔柏的分化时间为14.7±6.06 Mya。 基于多个基因的系统发育分析、DIVA 分析、化石证据和分子钟度量，我们推测崖柏属在古新世或更早的时候起源于北美高纬度地区，并通过白令陆桥扩散到东亚，然后通过隔离分化形成日本香柏－崖柏这一种对。白令陆桥和阿留申陆桥可能在崖柏属的进一步迁移中起了重要介导作用，使崖柏属内发生了多次种间杂交事件，并导致了崖柏－日本香柏和朝鲜崖柏－北美香柏这两种主要的叶绿体类型间的重组以及朝鲜崖柏对北美香柏叶绿体基因的捕获。携带重组叶绿体DNA 的杂交个体迁入北美西部，产生了北美乔柏。根据分子钟估算结果，该迁移事件可能发生在中新世。 鉴于以往对东亚—北美间断分布植物类群的分子系统学研究多基于单亲遗传的叶绿体基因和（或）PCR 直接测序的ITS 数据，这些类群中的网状进化事件可能被低估。同时，我们的结论也部分解释了为什么东亚、北美东部、北美西部三者间的关系存在很多争议：频繁的杂交和渐渗模糊了种间的系统发育关系。因此，我们建议在生物地理学研究中用来源于多个基因组的多基因分析，特别是用单/低拷贝核基因。 2、广义柏科4CL 基因进化的初步研究 广义柏科是松杉类植物中唯一在南、北半球广泛分布的类群，该科中既有古老的孑遗属和寡种属，也有第三纪起源、呈南北半球间断分布的类群。研究4CL 基因在这一类群中的进化，有助于探讨低拷贝核基因在松杉类植物中的进化式样和规律。4CL 在植物次生化合物的生物合成中起重要作用，它催化激活4-香豆酸和一些相关的底物形成不同的辅酶A，促进各种苯丙烷类的代谢。 我们从广义柏科 17 个属中扩增并克隆到23 条4CL 基因序列。基因结构和系统发育分析表明，4CL 在广义柏科中分为4CLI 和4CL II 两大类，二者间的序列相似性为67-70％，进化速率也有很大差异。RT-PCR 结果证明这两种类型均能转录，推测它们都具有功能，且基因结构的差异和序列之间的高度分化暗示这两大类可能执行不同的功能。在4CL 基因树中，落羽杉亚科、北美红杉亚科、狭义柏科的单系都得到了支持。尽管4CL 在广义柏科中的类型及拷贝数还有待研究，但4CLI 很可能以单拷贝或低拷贝存在，其高变的内含子序列可以用来探讨种间的系统发育关系。

The Homology and Relationship of Human (Homo sapiens) Chromosomes 1, 19 and Dusky Langur (Trachypithacus obscurus) Chromosomes 6, 8 Demonstrated with Chromosome Painting

http://www.jstage.jst.go.jp/

鮡科褶鮡属鱼类部分线粒体DNA序列分析与分子进化

采用PCR技术获得了中国鮡科褶鮡属(Pseudecheneis)5种鱼类及外群种类巨魾[Bagarius yarrelli(Sykes)]和红河纹胸鮡(Glyptothorax fukiensis honghensis Li)的线粒体部分基因序列.序列分析结果表明:间褶鮡(Pseudecheneis intermedius Chu)与平吻褶鮡(P.paviei Vaillant)在Cyt b基因片段上完全无差异,形成单倍型,支持间褶鮡应为平吻褶鮡的同物异名.凭Cyt b基因片段构建了它们的NJ,MP和ML分子树,3棵分子树基本一致,均支持褶鮡属构成一单系群;怒江和伊洛瓦底江"黄斑褶鮡"不同样品分别聚在一起,但二水系的样品未能形成一单系;其他各种的不同样品均能分别聚在一起形成单系.怒江和伊洛瓦底江"黄斑褶鮡"的分类地位值得今后进一步研究.

啮齿目泌乳刺激素基因家族的分子进化研究

在大鼠基因组数据库中搜索得到两个泌乳刺激素基因家族的新成员.进一步分析显示该基因家族起源于啮齿目和其他哺乳动物分歧之后,而且大部分基因座位的重排在大、小鼠分歧之前已经完成.但PL-Ⅰ和PL-Ⅱ基因簇却是例外,它们在基因树上以物种特异的方式聚类.结合基因转换的检验、染色体上相对位置比较和基因重复时间估计的结果,认为啮齿目PL-Ⅰ和PL-Ⅱ基因是物种特异的,它们由一系列在大、小鼠分歧之后发生的基因重复事件形成.结果还揭示了在啮齿目泌乳刺激素基因家族进化过程中持续不断的发生了基因重复和基因分化事件.

Intra- and interspecific variation of the CCR5 gene in higher primates

We have evaluated the molecular evolution of the chemokine receptor CCR5 in primates. The chemokine receptor CCR5 serves as a major co-receptor for human immunodeficiency virus/simian immunodeficiency virus (HIV/SIV) infection. Knowledge of evolution of the CCR5 molecule and selection on the CCR5 gene may shed light on its functional role. The comparison of differences between intraspecific polymorphisms and interspecific fixed substitutions provides useful information regarding modes of selection during the course of evolution. There is marked polymorphism in the CCR5 gene sequence within different primate species, whereas sequence divergence between different species is small. By using contingency tests, we compared synonymous (SS) and nonsynonymous (NS) CCR5 mutations occurring within and between a broad range of primates. Our results demonstrate that CCR5 evolution did not follow expectations, of strict neutrality at the level of the whole gene. The proportion of NS to SS at the intraspecific level was significantly higher than that observed at the interspecific level. These results suggest that most CCR5 NS polymorphisms are slightly deleterious. However, at domains more closely correlated with its known biological functions, there was no obvious evidence to support deviation from neutrality.

Genome 10K: A Proposal to Obtain Whole-Genome Sequence for 10 000 Vertebrate Species

The human genome project has been recently complemented by whole-genome assessment sequence of 32 mammals and 24 nonmammalian vertebrate species suitable for comparative genomic analyses. Here we anticipate a precipitous drop in costs and increase in sequ

Different protein tyrosine phosphatase superfamilies resulting from different gene reading frames

Protein tyrosine phosphatases (PTPs) are comprised of two superfamilies, the phosphatase I superfamily containing a single low-molecular-weight PTP (lmwPTP) family and the phosphatase II superfamily including both the higher-molecular-weight PTP (hmwPTP) and the dual-specificity phosphatase (DSP) families. The phosphatase I and H superfamilies are often considered to be the result of convergent evolution. The PTP sequence and structure analyses indicate that lmwPTPs, hmwPTPs, and DSPs share similar structures, functions, and a common signature motif, although they have low sequence identities and a different order of active sites in sequence or a circular permutation. The results of this work suggest that lmwPTPs and hmwPTPs/DSPs are remotely related in evolution. The earliest ancestral gene of PTPs could be from a short fragment containing about 90similar to120 nucleotides or 30similar to40 residues; however, a probable full PTP ancestral gene contained one transcript unit with two lmwPTP genes. All three PTP families may have resulted from a common ancestral gene by a series of duplications, fusions, and circular permutations. The circular permutation in PTPs is caused by a reading frame difference, which is similar to that in DNA methyltransferases. Nevertheless, the evolutionary mechanism of circular permutation in PTP genes seems to be more complicated than that in DNA methyltransferase genes. Both mechanisms in PTPs and DNA methyltransferases can be used to explain how some protein families and superfamilies came to be formed by circular permutations during molecular evolution.

The sequence and de novo assembly of the giant panda genome

Using next-generation sequencing technology alone, we have successfully generated and assembled a draft sequence of the giant panda genome. The assembled contigs (2.25 gigabases (Gb)) cover approximately 94% of the whole genome, and the remaining gaps (0.05 Gb) seem to contain carnivore-specific repeats and tandem repeats. Comparisons with the dog and human showed that the panda genome has a lower divergence rate. The assessment of panda genes potentially underlying some of its unique traits indicated that its bamboo diet might be more dependent on its gut microbiome than its own genetic composition. We also identified more than 2.7 million heterozygous single nucleotide polymorphisms in the diploid genome. Our data and analyses provide a foundation for promoting mammalian genetic research, and demonstrate the feasibility for using next-generation sequencing technologies for accurate, cost-effective and rapid de novo assembly of large eukaryotic genomes.

Distinct Evolutionary Patterns Between Two Duplicated Color Vision Genes Within Cyprinid Fishes

We investigated the molecular evolution of duplicated color vision genes (LWS-1 and SWS2) within cyprinid fish, focusing on the most cavefish-rich genus-Sinocyclocheilus. Maximum likelihood-based codon substitution approaches were used to analyze the evolution of vision genes. We found that the duplicated color vision genes had unequal evolutionary rates, which may lead to a related function divergence. Divergence of LWS-1 was strongly influenced by positive selection causing an accelerated rate of substitution in the proportion of pocket-forming residues. The SWS2 pigment experienced divergent selection between lineages, and no positively selected site was found. A duplicate copy of LWS-1 of some cyprinine species had become a pseudogene, but all SWS2 sequences remained intact in the regions examined in the cyprinid fishes examined in this study. The pseudogenization events did not occur randomly in the two copies of LWS-1 within Sinocyclocheilus species. Some cave species of Sinocyclocheilus with numerous morphological specializations that seem to be highly adapted for caves, retain both intact copies of color vision genes in their genome. We found some novel amino acid substitutions at key sites, which might represent interesting target sites for future mutagenesis experiments. Our data add to the increasing evidence that duplicate genes experience lower selective constraints and in some cases positive selection following gene duplication. Some of these observations are unexpected and may provide insights into the effect of caves on the evolution of color vision genes in fishes.

Relaxed purifying selection of rhodopsin gene within a Chinese endemic cavefish genus Sinocyclocheilus (Pisces: Cypriniformes)

The cyprinid fish genus Sinocyclocheilus, as the most cavefish rich genus, includes many species showing striking adaptation to caves and convergent reduction or even loss of eyes and pigmentation. RH1 is responsible for dim vision. In order to explore the evolution of RH1 gene in this genus, we sequenced the complete gene from 28 individuals of 16 representative species of Sinocyclocheilus, with cave and surface species included. Phylogenetic analyses supported the monophyly of Sinocyclocheilus and polyphyly of the cave species. Codon models implemented in PAML were used to infer the evolution of RH1. We found that Sinocyclocheilus had a significantly higher evolutionary rate for amino acids than other cyprinid fishes compared, which might be the result of relaxation of purifying selection and could be ascribed to cave habit of this genus. In contrast to previous hypotheses, both cave and surface lineages exhibited a similar rate of molecular evolution, so the RH1 of cave species may still be functional, although these species were highly adapted to cave environment. Two amino acid substitutions (D83G and E122V) that were not reported before were found, which may be useful for site-directed mutagenesis in the future.

Genetic evidence for gonochoristic reproduction in gynogenetic silver crucian carp (Carassius auratus gibelio bloch) as revealed by RAPD assays

Sex evolution has been a debating focus in evolutionary genetics. In lower vertebrates of reptiles, amphibians, and fish, a species or a bioform reproduces either sexually or asexually but never both. A few species were found to consist of all females in fish. These all-female species can propagate by asexual reproduction modes, such as gynogenesis and hybridogenesis. However, the coexistence of sexuality and asexuality in a single species was recently noted only in a cyprinid fish silver crucian carp, Carassius auratus gibelio. This fish had been demonstrated to be capable of gynogenesis stimulated by sperm from other related species. Surprisingly, natural populations of this fish consist of a minor but significant portion (approx. 20%) of males. As different clones with specific phenotypic and genetic characteristics have been found, and RAPD markers specific to each clone have recently been identified, this fish offers many advantages for analyzing whether or not genetic recombination occurs between different clones. In this study, artificial propagation was performed in clone F and clone D. Ovulated eggs from clone F were divided into two parts and respectively inseminated with sperm from a clone D male and from a red common carp (Cyprinus carpio) male. The control clone D individuals were selected from gynogenetic offspring of clone D activated by sperm of red common carp. The phenotype and sex ratio in the experimental groups were also observed. Using RAPD molecular markers, which allow for reliable discrimination and genetic analysis of different clones, we have revealed direct molecular evidence for gonochoristic reproduction in the gynogenetic silver crucian carp and confirmed a previous hypothesis that the silver crucian carp might reproduce both gynogenetically and gonochoristically. Therefore, we conclude that the silver crucian carp possesses two reproductive modes, i.e., gynogenetic and gonochoristic reproduction. The response mechanism of two reproductive development modes may be the first discovery in vertebrates. Additionally, we discuss the evolutionary implication between gynogenetic and gonochoristic reproduction modes and the contribution of the minor proportion of males to genetic flexibility in the gynogenetic silver crucian carp.

脊椎动物犁鼻器受体2基因超家族的分子进化研究

信息素是由一个个体分泌并被同种另一个体感受并识别的化学物质，随之从生理和行为水平上引发与居群和生殖相关的变化。在陆生脊椎动物中，大部分信息素是通过犁鼻器（VNO）来感知的，也有一部分被主要嗅觉系统所感知。在犁鼻器感觉神经元中，已经有两个G蛋白偶联受体超家族V1R和V2R被鉴定为信息素受体。V1R的编码区没有内含子，因而相对容易把它们从基因组序列中鉴别出来。相反地，V2R有一个很长而且高度变化的膜外氨基端，并具有由多个外显子编码的复杂基因结构。到目前为止，关于信息素受体的大部分研究都集中于V1R中。 通过多种生物信息学手段的综合应用，我们从大小鼠基因组序列中鉴别出了V2R基因并首次描述了大小鼠中V2R基因超家族的全貌。大小鼠V2R基因超家族由大约200个功能基因和假基因构成，经历了快速的基因生/灭和氨基酸替换过程，反映了其对环境中物种特异的信息素的适应。我们发现氨基端区域的平均dN/dS比非氨基端区域的比值高出2～3倍，提示可能有相对较弱的纯化选择和/或正选择作用于这个区域。用似然法检测到27个经历了正选择的位点，这些位点都分布在可能是信息素结合区域的氨基端，表明正选择压力可能使V2R基因保持了识别环境中多样的信息素信号的能力。基因组和系统发育分析显示啮齿动物的V2R基因由于近期的串联重复和/或基因丢失事件而形成许多物种特异的簇，并可以划分为四个家族。此外，我们在氨基端和非氨基端区域都鉴别出一些高度保守的位点，这些位点可能在保持功能域的结构和稳定性方面具有重要作用。我们的工作为将来进行V2R基因的功能研究提供了有价值的线索。 此外，我们还对包括胎盘哺乳类、有袋类、两栖类和硬骨鱼类在内的整个脊椎动物的V2R基因超家族概貌进行了研究。结果表明脊椎动物V2R基因的形成可能早于犁鼻器（VNO）在古代四足动物中的出现。我们所研究的这些物种中的V2R基因数目存在巨大变化，表明其在脊椎动物进化历史中发生了多次基因重复和基因丢失事件。在灵长类动物、食肉动物和有蹄动物中没有发现完整的V2R基因，假基因的数量也很少，而在啮齿动物和负鼠中却鉴别出了～200个V2R基因。这些结果与形态解剖学上表达Gα0亚基的犁鼻器感觉神经元是否存在是一致的。出乎我们意料的是，爪蟾中V2R基因超家族成员的数量巨大。近期的研究提示V2R可能和犁鼻器受体细胞的发育有关，因此，爪蟾中庞大的V2R基因数目可能与犁鼻器在两栖动物中的形成相关，V2R在这个器官形成的过程中可能发挥着重要作用。

兔属和盘羊属的分子进化研究

兔属物种的形态特征差异甚微，其分类地位长期存在争议。本研究论文来用线粒体DNA标记从分子水平对兔属物种的系统发育，分类地位以及历史生物地理学进行探讨。我们应用四个线粒体DNA标记：细胞色素b和125基因全序列，ND4和控制区部分序列构建中国野兔和世界范围内的其它兔属物种间的系统发育关系。系统发育关系的构建以鼠兔为外群，采用三种方法：最大简约法（淤），最大似然法（ML）和贝叶斯方法（Bl）。分析结果显示：中国野兔并不是一个单系群。世界范围内的兔属动物形成一个单系，并以地理分布可分为相应的三个种组：北美种组（NortoAmericanspeciesgroup），欧亚种组①urasionspeciesgroP）和非洲种组（S。uthAfricanspeciesgroup）。兔属动物鉴定的29个种可能多于该属的有效种。历史生物地理学的祖先地分析表明：兔属动物起源于北美大陆，通过白令大陆桥扩散到欧亚大陆，最后到达非洲大陆。Brooks简约分析（BPA）揭示兔属物种形成是在扩散事件之后，在不同的地理区域适应当时的生态环境导致种的发生。兔属动物经历了一个快速扩散和种发生的过程。贝叶斯放松分子钟方法估计种组内的分化时间显示：兔属物种的形成是在上新世早期（Plioceneepoch：4.29-5.39MyA）。云南兔（L.comusGAllen1927）是仅分布于云贵高原上的唯一一种兔属物种。我们应用线粒体DNA控制区第一高变区检测云南兔的群体遗传结构和系统地理结构模式，评价地理隔离，如高山、河流等对该物种的群体结构和系统地理模式的影响。分子变异分析显示（AMOVA）不同的地理区域间遗传差异明显，而且成对遗传差异与相应的地理距离成线性关系。错配核普酸分析（Mismatchanalysis）表明云南兔群体近期没有群体扩张。系统地理学的嵌套分析法揭示云南兔现有的群体遗传结构和遗传分化与云南高原复杂的地形地貌相关。高山、河流等地理隔离导致群体间有限的基因流形成了现有云南兔群体的分布。云南兔不同地理区域单倍型的分子系统分析以及明显的群体分化建议云南兔两个亚种的划分（L．c．comusandL．c．peni）。雪兔种组（thetimidusspeciescomplex）是生活于北半球高纬度区域的兔属物种。我们以该种组为模型，采用快速进化的mtDNA控制区序列对它们的系统地理结构进行比较研究。结果表明：雪兔种组以白令海峡为地理隔离存在显著的系变异为7．7％，变异范围从2．4％一11．5％。分子系统分析的最大简约树显示：来自乌孜别克斯坦的两个亚种（seertzoviandnikr枷ontana）首先发生遗传上的分化。之后盘羊祖先群体的扩散导致在中国某些地理区域可能有三个进化谱系的分化。盘羊祖先群体的扩散可能起始于亚洲大陆的西部通过中亚高原向南扩散。分布于中国的盘羊亚种中，阿尔金亚种（O.a.dalai-lamae）与西藏亚种（O.a.hodsoni）有着比蒙古亚种（aa．da附ino较近的系统进化关系。而来自乌孜别克斯坦的两个亚种（servertzoviandnigrimontana）与中国的盘羊亚种有着显著的遗传差异。