1、甘肃省科学技术奖申报项目公示信息表项目名称 青藏高原高山植物的进化历史研究主要完成单位 兰州大学,中国科学院西北高原生物研究所全部完成人及排序 刘建全,陈世龙,陈生云,王玉金,张茜申报奖种 甘肃省自然科学奖前三位完成人对项目的贡献和工作量、关键技术与创新点、论文专著专利等知识产权情况前三位完成人对项目的贡献和工作量:(1) 刘建全对本项目主要发现点中所列的第 1、2、3、4 发现做出了创造性贡献,为代表性论文 1、2、4、5 的通讯作者。在该项研究中的工作量占本人工作量的 90%。(2) 陈世龙对本项目主要发现点中所列的第 2、第 3 发现做出了创造性贡献,为代表性论文 3 的通讯作者。在该项
2、研究中的工作量占本人工作量的 85%。(3) 陈生云对本项目主要发现点中所列的第 2、第 3 发现做出了创造性贡献,为代表性论文 3 的第一作者。在该项研究中的工作量占本人工作量的 85%。关键技术与创新点:本项目在青藏高原艰苦地区长期大规模科学考察和种质资源收集保存基础之上,采用分子系统学等方法,系统研究了青藏高原高山植物的来源、物种多样化和适应性进化;采用群体遗传学和谱系地理学等方法研究了关键物种分布区的形成历史、对第四纪气候变化的响应过程以及对现有极端环境的适应机制。以下发现点所属学科分类名称均为:生物地理学和植物分类学。代表论文和引文序号在发现点后的括号内(以重要程度排序) 。(1)
3、利用群体遗传证据和谱系地理学等方法,对高原各种生态型或生活型的近 30 余种植物的等位基因分布以及物种分布区变迁进行了系统的比较和检验研究,发现三种基本模式:耐寒物种自千万年来始终生活在高原台面,但冰期气候发育的冰盖或极端气候分割、隔离了连续种群,导致较深的种内分化;气候敏感物种在冰期退缩到高原边缘,在间冰期或冰期结束后回迁到高原;和高原起源的温带物种在气候变迁过程中向欧洲、北极和北美迁移。第一种模式否定了高原第四纪冰期存在统一大冰盖等假说。 (代表论文 1,2;引文 1-5) 。(2) 对于若干物种丰富属(species-rich)的系统发育和多样化过程进行了研究,发现这些含有众多高原特有种
4、的属,都存在原来仅在岛屿物种多样化中才发现的辐射式快速物种多样化过程(radiative diversification)和形态特征受环境选择导致的趋同进化现象;在传粉以及关键生殖过程中表现出对高原现有极端环境的特殊适应机制。 (代表论文 4,引文 6) 。(3) 首次证实青藏高原高山植物来源的多样性,发现部分特有属为高原本地和附近起源,但另有部分属起源于高原之外地区、如澳洲地区;从而否定了先前认为的所有特有属都起源于高原地区等假说。 (代表论文 5,引文 6) 。(4) 特有类群的起源和物种多样化时间段与中新世以来的三次高原大隆升相吻合;从二千万年到二百万年的不同阶段的高原隆升都导致了如上进
5、化的发生,支持部分地质学学者提出的高原在不同时间段的大隆升假说 ;也根据新证据提出“环境剧烈变化和自然选择是该地区物种多样化的主要驱动力”等新假说。 (代表论文 4,5;引文 6) 。论文:共在国际 SCI 期刊发表 55 篇论文,影响累计超过 200 分;发表论文的杂志包括 Molecular Ecology (4 篇)(IF 2013=5.84), Molecular Phylogenetics and Evolution (4 篇) (IF 2013=4.018), New Phytologist (2 篇)(IF 2013=6.373) , Annals of Botany (3 篇)
6、(IF 2013=3.295)等。55 篇论文分别有 5 篇最具代表性的论文和 20 篇支持主要发现的核心关键论文。5 篇代表性论文:1. QianZhang, Tzenyuh Chiang, Miehe George, Jianquan Liu, Richard J. Abbott (2005) Phylogeography of the Qinghai-Tibetan Plateau endemic Juniperus przewalskii (Cupressaceae) inferred from chloroplast DNA sequence variation. Molecular
7、 Ecology 14, 3513-3524.2. Liuyang Wang, Richard J. Abbott, Wei Zheng, Ping Chen, Yujin Wang, Jianquan Liu (2009) History and evolution of alpine plants endemic to the Qinghai-Tibetan Plateau: Aconitum gymnandrum (Ranunculaceae). Molecular Ecology 18: 709-721.3 Jianquan Liu, Yujin Wang , Ailan Wang,
8、Ohba Hideaki, Richard J. Abbott (2006) Radiation and diversiWcation within the Ligularia-Cremanthodium-Parasenecio complex (Asteraceae) triggered by uplift of the Qinghai-Tibetan Plateau. Molecular Phylogenetics and Evolution 38: 31-49.4. Jianquan Liu,Tiangang Gao, Zhiduan Chen, Anming Lu (2002) Mol
9、ecular phylogeny and biogeography of the Qinghai-Tibet Plateau endemic Nannoglottis (Asteraceae). Molecular Phylogenetics and Evolution 23, 307-325.5. Shengyun Cheng, Guili Wu, Dejun Zhang, Qingbo Gao, Yizhong Duan, Faqi Zhang, Shilong Chen (2008) Potential refugium on the Qinghai-Tibet Plateau revealed by the chloroplast DNA phylogeography of the alpine species Metagentiana striata (Gentianaceae). Botanical Journal of the Linnean Society, 157: 125140.