黄花菜的细胞类型分布和叶绿体系统地理Actinidia chinensis.复杂的

背景

亚热带地区物种的植物Phyloge研究主要集中在稀有和濒危物种上，而少数研究已经在分布相对较宽的分布，特别是多倍体物种。我们研究了细胞型和单倍型分布模式Actinidia chinensis.一种分布广泛的木本藤本植物，在中国亚热带具有可变倍性，包括两个变种，有三个叶绿体DNA片段(ndh公司F-rpl.132,rps.16-的环境Q和的环境e的环境T） 是的。宏观进化，微观进化和生态位建模工具也结合起来，解开起源和人口历史的物种或细胞类型。

结果

用流式细胞术估计在整个物种分布范围内采样的128个种群中的3338个个体的倍率水平。广泛的细胞型是二倍体，然后是四倍体和六倍体，而三倍体和八倍体发生在几种群体中。检测到三十一叶绿体单倍型。发现遗传多样性和遗传结构在品种（或倍性比赛中）高中国人和美味. 结果表明，这两个品种所处的气候生态位空间明显不同。生态位模型（ENMs）表明，在末次冰期（LIG）各品种的分布范围均缩小，在末次冰期最大期（LGM）向东或向北扩展。

结论

普遍存在和普里非透露气候波动和职业性似乎在塑造当前人口结构和历史人口方面发挥了关键作用A.中国人复杂。多倍体化过程似乎也通过提高它们对环境变化的适应性，在综合体的历史人口学中发挥了重要作用。

在过去的几十年中，许多邮局研究都集中在中国青藏高原和邻近地区（喜马拉雅山和横断山脉）[1.,2.,3.,4.］．作为窝藏许多古代特有属和家庭的地区，中国的亚热带地区由于其复杂的地形和波动古气球而引起了很多关注[5.,6.,7.]. 尽管如此，我国这两个热点地区的系统地理学研究大多集中在珍稀濒危物种上[8.,9,10,11]，在分布相对广泛的物种中检测到的病例很少[12,13]尤其是多倍体物种。多倍体是高等植物中的一种普遍现象，在植物多样化和适应新环境中起着重要作用[14］．尽管在许多植物组中近期全基因组重复的多倍体和累积细胞学证据的广泛识别[15,16]，中国这两种热点在中国多倍体种类的研究[17,18,19]与世界上其他热点地区（如北美和中欧的阿尔卑斯山）相比，这类地区很少。

这个Actinidia chinensis.复杂的是一个地理上广泛的木质莲花，亚热带亚热带倒钩。它被广泛种植世界各地作为一个重要的园艺果树作物。在新修改的InfraGeneric系统中猕猴桃,该复合物包含三个品种，A.中国人var。中国人（以下简称：var）. 中国人），A.中国人var。美味（此后：var。美味)，和A.中国人var。setosa.（以下简称：var）. 刚毛) [20］．然而，系统发育研究猕猴桃根据叶绿体DNA序列表明，var。setosa.不应包含在A.中国人复杂但被当作一个独立的物种(A. Setosa.) [21］．以前的研究表明，绝大多数var. 中国人和变量。美味可通过形态特征来区分，如越冬芽的存在或覆盖在开花小枝和果实上的毛发类型[22］．然而，在中国中部重叠领域发现这两个品种的形态学中间体[23,24,25］．Actinidia chinensis.变量. 中国人主要生长在中国东部和中部，而变种。美味中国中西部更多内陆[26]. 它们在重叠区域的许多地方共存，但在垂直方向上与var略有分离。中国人在低海拔地区发现的。细胞地理分析表明，染色体的倍性类型A.中国人复杂从二倍体变化到六倍倍性，而变量。中国人和美味包含不同的细胞型（var. 中国人：2×和4x，var。美味: 6 × 少了4倍）[25]. 现有的群体遗传学研究A.中国人复杂的研究是基于很少的样本集，并没有涵盖整个地理范围的这一物种[22,24,25,27］．因此，遗传多样性和人口分歧史A.中国人基于倍性水平的复杂相关关系尚不清楚。

生态位模型（ENMs）的发展是预测物种分布随过去或未来气候事件变化的一种较为流行的工具，在最近的系统地理学研究中得到了广泛的应用[28］．结合分子辐射地理的方法，enmm可以有助于揭示具有成形的群体和物种的流分布模式的过程[29,30］．

在本研究中，流式细胞术测量（FCM）[31用于鉴定细胞型A.中国人并用cpDNA标记研究了该物种的遗传多样性和群体结构A.中国人复杂。我们使用不匹配分配分析（MDA）与eNM一起调查进化历史和人口结构。我们研究的主要目标是（a）揭示细胞型分布的模式;（b）评估遗传多样性和各种群体的遗传分化程度;和（c）测试多倍体的起源，探索的人口统计历史A.中国人复杂。我们的目的是探索亚热带森林中一种典型的多倍体植物的种群多样性和历史人口学的模式和机制，这种植物通常与水杉植物区系（中国-日本王国）相对应，水杉植物区系是东亚植物区系的两个主要区系之一[7.］．

细胞型多样性和分布

对3338株水培鲜叶植株进行了倍性测定，其中248株未能获得鲜叶。五倍体类型（二倍体、三倍体、四倍体、六倍体和八倍体，附加文件1.：确定图S1），这些倍增性类型的频率分别为51.56％，0.48％，22.65％，25.22％和0.09％（附加文件2.：表S1）。所有的二倍体都属于变种. 中国人而所有的六倍体都属于变种。美味. 四倍体在两个变种之间共享。中国人和变量。美味．十六三倍体具有与var相似的形态特征。中国人在二倍体、四倍体和混合群体(2x、4x)中观察到，而在两个六倍体变种中发现了罕见的八倍体。美味种群和一个混合种群（分别为2x、4x和6x）。

二倍体var.. 中国人和六百倍var. 美味东、西部有明显的空间分异，主要分布在中西部山区(图1)。1.)．四倍体分布区主要分布在中国东部的武夷山、穆夫山和中西部的雪峰山。随后的系统发育分析也显示，四倍体的两个部分属于两个不同的谱系(图。3.a） 在2.22ma分化。

遗传多样性和群体结构

调查遗传多样性和人口结构，三个CPDNA片段（ndh公司F-rpl.132,rps.16-的环境Q、 以及的环境e的环境t）跨越608个采样的个人（附加文件2.：成功测序了50种群体的表S2）。串联序列的总长度为1,854bp。鉴定了总共35个多态性位点和31个单倍型（附加文件2.：表S3）。28个单倍型存在于var. 中国人三种单倍型. 美味. 共有4个单倍型. 中国人和美味（图。2.，附加文件2.：表S4）。var的总遗传多样性. 中国人(H_T = 0.920,H_S= 0.470)高于var。美味(H_T = 0.552,H_S = 0.380). 遗传分化系数N_英石明显大于G_英石对于var. 中国人，反之亦然. 美味（桌子1.)．

对50个群体的cpDNA单倍型进行SAMOVA分析，未发现空间群体结构；这个F_CT.值没有显着的峰值作为价值K从2增加到20（附加文件1.：图S2）。因此，通过分类学将种群分为两组进行AMOVA分析。AMOVA分析（附加文件2.：表S5）显示，在品种之间分布25.06％的分子变异（F_CT. = 0.251,P < 0.01). The inter-variant population fixation indices (F_英石)分别为0.654和0.352 (P < 0.01）对于var. 中国人和var.. 美味分别是。基于成对的距离隔离（IBD）测试F_英石/ (1 -F_英石) cpDNA的遗传距离与地理距离无显著相关(R^2. = 0.1234,P = 0.988) among the 50 populations of theA.中国人复杂。

系统发育关系和发散年代测定

级联的CPDNA单倍型数据组的系统发育分析回收了三种单倍型谱系（谱系1,2和3;图。3.a） ，这一结果与基于31个单倍型的系统发育网络一致（图。3.b） 是的。单倍型谱系的系统发育关系大致对应于不同的地理区域（图。2.和3.)．家系1的单倍型主要分布在中国中西部山区。在血统1中，单倍型H16被var所共享. 中国人和var.. 美味，但其他单倍型仅属于var的二倍体群体. 中国人．谱系3的单倍型，属于var. 中国人在中国东部，如武夷山、大别山和罗霄山发现了（2个）。最后，在谱系2中发现了几乎所有的多倍体单倍型，显性单倍型H10和H11分别出现在154和111个个体中。虽然这两个单倍型是由var共享的. 中国人和var.. 美味，他们仍然属于var. 美味．近一半的单倍型（16/31）仅限于单一人群。例如，在Dabie Mountain和Huang Mountain中，在血统3，H3，H6和H8中发现，H28，H30和H31仅在浙江 - 福建丘陵地区出现。

时间校准进化树（图。3.a）表明它之间的发散时间A.中国人复杂和小组（A.艾莉安塔)可以追溯到大约1100万年前的晚中新世。31个cpDNA单倍型A.中国人复杂，平均冠组年龄A.中国人复合物约为4.43ma（95%hpd2.81-6.39ma，node A），因此表明了cpDNA单倍型的多样性A.中国人在全烯期间复杂。两种多倍体单倍型谱系在CA分歧。2.22 mA（95％HPD 1.14-3.57 MA，节点C）。

人口历史和祖传地理区域

所有种群分为4组：E2x、E4x、M2x和M4 × 分别代表东部二倍体群体、东部四倍体群体、中西部二倍体群体、中西部四倍体和六倍体群体。群E4x和M4的错配分布 × 6x为单峰（附加文件1.:图S3)，以及FS测试和Tajima的DE4x和M4组的试验 × 6x也呈阴性，尽管只有E4x组的测试结果是显著的(P < 0.05, Table2.)，与突变扩展模型下的期望分布吻合较好。对于其他两组(M2x和E2x组)，从中性检验和错配分析可以看出，没有明显的种群扩张或均衡信号(表5)2.;附加文件1.：图S3），尽管平方差和的方差和Harpending的粗糙度指数检验(SSD.和HRI.,P > 0.05; 表2.）未能拒绝空间扩展模型。TAU值（τ）展示人口扩张开始时粗略估计。将α和M4×6x组的近似扩展时间（年）测量为0.084（0.033-0.136）MA BP，0.137（0.081-0.162）MA BP。

祖先分布区域的BBM（贝叶斯二元MCMC）分析（图。4.)显示了2个地域差异事件和12个扩散事件。基于种内时序图的拓扑结构，我们发现两个姐妹谱系可能存在一个古老的地域事件(节点I、EA和CE)。四倍体变种居群间的接续事件(节点II)。中国人在中国东部（EA）和四倍体/六倍体var。美味中国中西部地区(CE和WE)也有恢复。最近的殖民活动从东部地区(EA)中部地区(CE)推断,作为基于遗传外加剂(H1、H2和H7)邻近山脉之间(例如秦岭和大别山)或遥远的山脉(例如秦岭和武夷山脉),在不同的时间与多个扩张(图4.). 对于二倍体细胞类型，推测中国东部山区（EA）是最可能的祖先区。古老的单倍型（H12，图。3.B）在单倍型网络分析中鉴定的是在中国东部的人口ZJTS和FJGT中分发。然而，对于多倍体品种，中国中部（CE）的山脉（CE），例如，薛峰山被推导为最有可能的祖先地区，也得到了恩典分析结果的支持。BBM分析中没有任何谱系发现灭绝事件。

生态位建模与生态位比较

曲线下面积（AUC）值在0.7和0.9之间表示良好的分辨力。各品种和气候情景下ENM的AUC值均较高（0.978/0.982），表明各模型均能较好地预测各品种的适宜生境。目前的分布预测很好地反映了这两个品种的实际分布。预测两个品种的主要地理分布区主要分布在我国亚热带山区。为var预测的高程. 美味通常高于var。中国人．两种品种的地理区域重叠在中国中西部的山区。预测的var的地理范围. 美味在LIG（LIG，最后的冰川期）比现在更南向下（图。5.a、 e）。变种变种。中国人在LIG期间的分布也比现在更受限，范围也比现在更破碎(图1)。5.b、 f）。VAR在LGM期间的物种分布预测。中国人和美味均显著大于LIG或当前条件下的预测分布（图。5.)，表明这两个品种的分布范围在长期转基因过程中有所扩大。

观察到利基重叠和身份的措施（D = 0.433和我 = 0.708，见图。6.A)低于var的零分布。中国人vs. var。美味说明这两个品种的生态位分化程度较高。此外，在三种不同细胞类型的壁龛中可以发现更详细的差异（附加文件）1.：图S4）。因此，每个品种或细胞类型在不同的环境中占据不同的生态位，这也得到了基于海拔和19个生物气候变量数据的PCA分析结果的支持（图。6.b）。

高倍的多样性A.中国人复杂的

据我们所知，这项研究代表了最全面的调查倍性变异A.中国人通过在整个地理分布中检查128个人群和多个人口（平均平均28人）的复杂。var。美味主要包括四倍体和六倍体，而变种。中国人由二倍体和四倍体组成，这与Li等人的结果基本一致[25[只有湖南和贵州省，中国的人口，都师。为了A.中国人复杂的六倍体集中在其分布区的西部，二倍体和四倍体集中在东部。对于变量。美味，最常见和最广泛的细胞型是六倍倍细，然后是四倍体。对于var。中国人二倍体在地理上分布最广，其次是四倍体。这是首次在var中检测到八倍体的研究。美味．此外，天然三倍体var。中国人第一次被描述。二倍体-四倍体居群中出现三倍体的频率较低，表明二倍体和四倍体在接触区可能发生相互作用，并显示了当代基因从二倍体向多倍体居群流动的潜力。

共观察到8个不同的混合倍性群体，包括两种主要细胞类型（2x） + 4倍，4倍 + 6x，）和6个少数细胞型（2x + 3倍，2倍 + 3倍 + 4倍，2倍 + 4倍 + 6倍，2倍 + 3倍 + 4倍 + 6倍，2倍 + 4倍 + 6倍 + 8倍，6倍 + 8x）（图。1.)．许多植物物种在种下甚至种群内的细胞型共存已被证明[32]. 同一地点内多种细胞类型的维持可能是由传粉者光谱和/或访花频率的差异、不同的开花时间以及与生殖隔离有关的其他因素所解释的[25］．例如，我们的实地调查显示，二倍体往往比四倍体和六倍体稍早开花，这表明在重叠的生态位中，细胞类型之间存在生殖障碍。整体的细胞型分布格局可能是由于对当地环境的适应能力不同而产生的。一般来说，多倍体物种比二倍体物种更能适应新的生态环境[14,33,34]. 本研究揭示的物种复合体中细胞型分离的总体地理格局表明，猕猴桃物种通过达到更高的倍性水平，增强了其对恶劣气候条件（如寒冷气候）的适应性[25］．

多倍体的多重起源

尽管Autopolyploids挑战识别，但诸如来自多肢乳突酶基因的同工酶和DNA序列等几种证据表明Tetraoid变量。中国人是自倍体和六倍体变种。美味是Alloploid [35,36]. 多倍体A.中国人无论是同源多倍体还是异源六倍体，复合体都可能经历多种起源。在这项研究中，31个单倍型被检测到A.中国人其中19只在二倍体中发现，6只在多倍体（四倍体或六倍体）中发现，6只在不同倍性中发现。此外，在系统发育分析中，这些多倍体单倍型中没有一个聚集在一起（例如图中的H16和H17）。3.a).如果我们假设二倍体产生具有相同cpDNA单倍型的四倍体(如图中的H16、H10、H7和H26)。3.a） ，每个单倍型只进化一次（没有平行进化）。在这种情况下，我们可以得出结论，四倍体在A.中国人在这个物种的进化史上，这个复合体至少经历了四个独立的起源。

以往的研究提出了二倍体和四倍体之间共享多个单倍型的另一种假说，即不同倍性小种间的杂交[37,38]，在其中塑性和核基因可以通过未更新的配子或三倍体桥转移到四倍体中[39,40,41,42]. 在本研究中，在混合2x-4中发现了一些三倍体个体 × 人口。这一发现意味着杂交可能存在于A.中国人不同倍性种族之间的复杂关系。我们的数据仍然不足以区分独立和杂交起源。进一步的研究需要更深入的分析和更高的标记密度来检验这一假设。然而，在以往的研究中，通过新的多倍体化事件而不是杂交来实现同源多倍体和异源多倍体的多重独立起源已被广泛报道[17,43,44,45,46,47］．例如，在葱属植物przewalskianum基于相同的方法[17]. 在目前的研究中，无论起源类型是什么，我们的数据揭示了多倍体的多重起源A.中国人复杂。

var之间的遗传分歧。中国人和变量。美味

在这项研究中，通过测序50个群体的CPDNA来获得31个单倍型A.中国人复杂的遗传多样性(H_T）在物种等级为0.884。在这些单倍型中，叶绿体遗传多样性（H_T）var。中国人为0.920，显著高于该地区的残存植物，如Cercidiphyllum japonicum(0.757) [48]，戴维娅涉及(0.882) [49]， 和eupleea pleiosperma.（0.893）[50］．但是，遗传多样性（H_Tvar的). 美味为0.552，显著低于同一地区其他物种。虽然叶绿体基因组突变的进化速度一般较慢，种内遗传多样性水平较低[51[仍然积累了许多遗传变异。var。中国人在中国的44.3万年前起源于中国，而var. 美味起源于约222万年（图。3.)．此外，var。中国人分布广泛，环境异质性高，导致隔离、漂变和突变的可能性增加[50]. 尽管var. 美味分布也较广，其适宜生境相对较少。中国人（见下文）。此外，之前的研究还发现，广泛的物种往往具有比当地物种更高水平的遗传多样性[48]. 同样的区别也存在于它们的遗传结构中：var. 中国人有明确的遗传结构(G_英石/N_英石 = 0.490/0.591,P < 0.01), while var. 美味没有这种遗传结构（G_英石/N_英石 = 0.312 /0.252,P > 0.01). Although the above results indicate a significant genetic divergence between the two varieties. The finding of the lineage 1 haplotypes in the sympatric region suggested potential hybridization. In particular, the haplotype H16 was shared by the two varieties, indicating that genetic mixture occurred between these two varieties. Hybridization and introgression have been considered to be common in the evolution of猕猴桃[52,53］．

全科统治性分歧和人口动态历史

全球气候冷却被假设是东亚气候变化的关键触发，这同时增强了东亚的季风气候[54,55]. 青藏高原东缘上新世中期海拔的快速上升。3.6 Ma）导致了中国西南地区景观的巨大变化[55,56]. 两个主要谱系之间的估计发散时间A.中国人并发症为4.43 Ma (95% CI: 2.81-6.39;如图A所示。3.），它与第三次早期纯期的加速冷却速率相一致[10］．因此，我们建议气候和地质变化以来，自普罗基世岛可能在栖息地碎片和基因流动的地理屏障中发挥着重要作用，这反过来导致了早期遗传分化A.中国人复杂。这种分离和分化还用于解释来自亚热带中国的其他植物中的东西西方分化的类似模式Primula Obconicain.[57]，青钱柳[58]， 和麻栎[59］．

cpDNA的BBM结果和一个古老单倍型(H12)的分布显示了最古老的变种区. 中国人东部诡辩位于福建丘陵区（图。2.和4.). 自LGM以来，福建丘陵区湿润温暖的气候条件促进了暖温带落叶阔叶林物种的生存[1.］．仅限于福建丘陵地区在LIG期间，var. 中国人然后从这个难民区向东，向西，向北迅速迁移，自LGM以来达到广阔的地区。此外，种子分散机制（动物分散），多重化和间隙/有条不熟的杂交也可能导致其快速扩散和扩张[52］．

基于古气候的ENMs分析结果表明，该区古气候A.中国人末次间冰期的收缩和末次最大冰期的扩张与种群动态分析的结果相互支持。这种动态模式与。相同华南五针松[60] 和香[9]属于中国亚热带地区。这个A.中国人复合体是蒙太烷落叶阔叶植物，分布在中国的整个亚热带区，海拔200-2500 m [26]. 以前的研究表明，温度的变化会导致山地物种向上和向下迁移[61,62］．在LIG期间，温度比现在的温度高2℃[63]，在这种情况下，蒙太烷种类将迁移到较高的升高，并且由于适当栖息地的患者，物种的分布将更加零碎或甚至消失。然而，在较低温度的LGM期间，这些物种将迁移到更合适的栖息地迁移到群体扩张的更合适的栖息地，以及不同山上的群体甚至可以团聚。此外，多倍化将促进更广泛的利基，这在以前的研究中已被验证[64,65,66,67］．在这项研究中，VAR之间的生态利基分化. 中国人和var.. 美味已得到确认。我们的现场调查数据直接表明VAR的高度分配范围。美味（包括四倍体变种）. 中国人)高于var. 中国人（主要是二倍体）。因此，基于人口统计数据的MDA分析，两组（组E4X和M4×6x，附加文件1.：图S3）包括多倍体个体显示了明显的种群扩张历史。

多倍体通常在与其二倍体祖先相比的适应性优势的生理和寿命历史特征中不同。以前的研究还揭示了植物中多倍体和人口扩张或生态辐射之间的因果关系[68,69,70］．例如，Ramsey [71[比较对环境的适应性蓍属北欧化工用不同的倍性发现六倍体对环境的适应性A.北冰洋在多倍体化过程中产生了70%以上的适应性优势。在本研究中，多倍体群体（E4x组和M4组 × 6x）显示历史人口扩张（附加文件1.：图S3），但二倍体群体（E2x和M2x组）中未观察到群体扩张。三个主要倍性（2x、4x和6x）间的生态位重叠和同一性检验结果表明，六倍体变异体的环境生态位为。美味与二倍体和四倍体都有区别A.中国人（附加文件）1.：图S4）。特别是六倍体变种。美味与他们的二倍体父母相比，西向西殖民地与冷却器和略微干燥的环境（图。2.)．尽管四倍体的生态利基与二倍体重叠，但是四倍体通常在SympaTric区域中占据了更高的升高。这种生态辐射模式在其他植物中揭示了如此雅美紫菀[72]，拉瑞尔[73]， 或者Senecio carniolicus.[74[较高的倍性细胞型可能会体验利基扩张，而低水平无法占据其全部潜在的利基[32]. 因此，多倍体似乎在人类的历史人口中扮演了重要的角色A.中国人通过适应复杂的环境变化。

我们采样的人口A.中国人对其在中国亚热带的复杂地理分布进行了研究。最常见和最广泛的细胞类型是二倍体，其次是四倍体和六倍体，而三倍体和八倍体仅在少数群体中观察到。ENMs和BBM结果表明，上新世和上更新世的气候波动和区域变化对该地区的人口结构和历史人口构成起着关键作用A.中国人复杂。这与生态位保守的物种通过扩张或收缩来追踪适宜栖息地是其响应气候变化的主要途径的假说相一致。此外，多倍体化A.中国人复杂的历史资质范围内也似乎在适应环境变化的历史资格中发挥了重要作用。

植物抽样

从2015 - 2018年，从代表物种复合物的128个种群收集3586个样品A.中国人木板。包括var。中国人和美味．另一个品种，A.中国人var。setosa.由于其分类地位存在争议，故未纳入本研究。变种的分类采用李等人[20,75]，主要基于覆盖开花小枝和果实的毛发类型等形态特征。中国人：被细毛；变量。美味:棕色糙伏毛)，存在越冬芽(变种。中国人：暴露;var。美味：埋在树皮中）和成熟果实果肉的颜色（变种。中国人：主要是黄色或黄绿色;var。美味：主要是绿色的）。田间收集遵循当地政府的伦理和合法性，并被政府允许。国家植物材料的正式鉴定是由国家进行的猕猴桃中国种质资源库（NAGR），并在NAGR保存了优惠券标本。每个种群由两个变种组成。中国人或var。美味，并且有一些群体包含基于SympaTric地区的形态的品种。对于每个人口，对6到72个个人进行了采样（附加档案2.:表S1)。为避免采集亲缘关系较近的个体，取样个体之间的距离约为50 ~ 100 m。为后续的cpDNA分析，新鲜叶片在现场硅胶干燥后，在-80℃保存。在野外也采集了1年生的嫩枝，为实验室的倍性水平鉴定提供了新鲜叶片。这些芽在4°C的冰箱中保存至少30天以克服休眠，然后放在室温的淡水中刺激芽的破裂，以收集新鲜的叶片组织。每个样本的纬度、经度和高程都被全球定位系统记录下来。

倍增分析

通过将其相对DNA含量与FCM估计来确定个体的倍率水平。本研究中的详细FCM方法如Li等人在Li等人中进行。[25］．短暂,新鲜的叶子与叶子的内部标准样品被0.5毫升的冰冷的奥托我缓冲(解决方案的高分辨率工具包、Partec德国),然后30µm的尼龙滤网过滤,随后的1毫升奥托二世缓冲区(4µg / mL, 6-diamidino-2-phenylindole (DAPI);试剂盒B溶液)保持在4°C。五分钟后，这些样本在CyFlow倍性分析仪(Partec，德国)上自动评估倍性水平。二倍体变种的相对荧光强度. 中国人品种，'宏阳'（2N = 58），其染色体数目以前从染色体计数确定，估计的基因组大小为750 MB [76]，用作每次测量的内标[25］．

DNA分离、扩增和测序

对于叶绿体DNA分析，选择128个群中的50个以覆盖整个地理分布A.中国人复杂。改良CTAB法[77]从608个个体中提取总基因组DNA（附加文件）2.：用50种群体选择的表S2，尽可能均匀地通过主要倍率水平（罕见的倍性水平排除），然后采用1％琼脂糖凝胶和纳米玻璃8000（Thermo Fisher Scientific，Waltham，MA，USA）进行检查基因组DNA的质量和浓度。

鉴定具有足够变异的叶绿体DNA（CPDNA）区域，12个var. 中国人和12 var. 美味被随机选择进行八个内含子区域的初步筛选：ndh公司F-rpl公司132,rps.16-trn公司Q，trn.E-trn公司T，PSB.A.-trn公司H，rpl.16，trn.L-trn公司F，trn.L-trn公司T,和的环境D-trn公司T（附加文件2.：表S6）。最后，三个始终如一的扩增和可变的非编码基因间隔物（IGS）区域ndh公司F-rpl公司132,rps.16-trn公司Q、 以及的环境E-trn公司T (21]，进行进一步分析。共有608个个体来自世界上所有50个种群A.中国人复杂被测序。在含有10μl2×Taq PCR Mastermix（Bioteke）的20μl反应溶液的体积中进行扩增，每个引物（0.2μm），1μl模板DNA（约50-100ng）和8μlddh2O。PCR的热循环条件如下：94℃，4分钟;35×（94°C，30秒; 56°C，60 s; 72°C，60秒）;和72°C，10分钟。在ABI 377XL DNA测序仪（Applied Biosystems）中测序PCR产物。本研究中鉴定的所有单倍型序列被提交给GenBank（MT812986-MT813020）。对于后续分析，A.艾莉安塔和A.一夫多妻制这些叶绿体序列从GenBank（KY100979.1和KX345297.1）下载。

遗传多样性与种群结构分析

三个CPDNA片段单独对齐并在Mega 6中修剪[78]并将单个数据集组合在线工具fabox [79]用于系统地理分析。在分析过程中，indels（gaps）被视为一个单一的突变事件，并被编码为替换a或T（当三种突变共存时，使用第三个G或C）。cpDNA单倍型数目，单倍型多样性(H_D.)用DnaSP 5.10计算各品种的核苷酸多样性（π）[80］．利用ArcGIS 10.3构建单倍型分布图。总遗传多样性(H_T）和人口内的多样性（H_S）用permutcpssr 2.0计算计算[81］．

通过比较种群分化程度来推断系统地理结构(N_英石）和无序（G_英石)具有PermutCpSSR 2.0的单倍型。用1000个排列组成的显著性检验来确定N_英石 > G_英石．一个更高N_英石比G_英石通常表明系统地理结构的存在。用samova2.0软件分析地理和遗传上可区分的群体以及群体间的潜在障碍[82］．各种萨莫瓦被运行，增加了数量K直到组间解释方差的百分比达到极限(K2 - 20 =)。此外，采用Arlequin v3.5进行分子方差(AMOVA)分析[83在1023下测试的意义，在1023下进行了测试，以测试种群和品种之间的遗传分化。最后，对成对的估计F_英石/（1 - F_英石）通过使用Genalex 6.5中的999个随机排列的Mantel试验来对地理距离的成对自然对数来回归地理距离，以评估群体中的IBD模式[84,85]. 成对测度F_英石用arlequin计算距离，并用Genalex 6.5计算地理距离的成对自然对数。

单倍型关系与发散时间估计

为了确定单倍型之间的系统发育关系，我们使用NETWORK v5.0构建了中值连接网络[86］．猕猴桃和A.一夫多妻制随着除单组合在单倍型网络施工中以及分子约会分析中。我们使用Markov链蒙特卡罗（MCMC）方法对所有单倍型（无需重新编码的序列）使用贝叶斯系统发育推理。在Beast2 V2.5.0中进行严格的时钟模型，以估算谱系之间的分歧时间[87]. 通过jModelTest v2.1.10检验，从Akaike信息准则（AIC）的结果中选择GRT模型[88]. 作为树之前，Yule模型被指定。以前研究中的两个校准点猕猴桃[53使用先前用正常分布限制节点。一点是估计的分裂A.一夫多妻制另外两个物种（19 myr，95％ci：14-24），另一个是估计的分裂A.艾莉安塔和A.中国人（11 Myr，95%可信区间：4.7–17.3）。蒙特卡罗马尔可夫链运行每1 × 10⁹每1代采样一次 × 10^5.在最初10%循环的老化之后。收敛性与有效样本量 > 用示踪剂版本1.7.1评估所有参数的200。在丢弃前25%的树作为老化后，其余的树用treeAnnotator版本2.6.0总结成一个最大分支可信度树。最后，在FigTree版本1.4.3（可在http://tree.bio.ed.ac.uk/software/figtree/)．

人口历史分析与宗地重建

错配分布分析采用Arlequin 3.5 [83]来检验每个群体是否经历了最近的人口或空间人口扩张事件。随着时间的推移，在人口均衡状态下的人口规模相对稳定，预计个体间两两差异的多峰不匹配分布，而在经历了最近人口扩张的人口中，预计单峰分布[89]. 用粗糙度指数检验了在突扩模型下观测到的失配分布与理论分布的拟合优度[90］．通过对这些统计量的1000次联合模拟的零分布进行检验，得到了粗糙度指数的显著性。粗糙度指数的小值表明突然扩张，而粗糙度指数的高值表明稳定或遗传瓶颈。其次，对于扩展系，将展开参数(τ)及其95%置信区间按照方程T = τ/2μ[转换为展开后的生成时间(T)。91]，其中μ是每代整个cpDNA序列的中性突变率。μ的值计算为μ = 英国，其中u是替换率/站点/代（s/s/g）（此处为1.0） × 10^-8;请参阅Gaut [92]），K是本研究下的CPDNA区域的平均序列长度（这里，1,854 BP），通过假设7年的生成时间来计算扩展时间A.中国人在自然条件下[53］．最后，我们还计算了Tajima’sD[93] 和F_S统计F_你[94]使用阿勒昆3.5 [83]，基于1000个随机排列。使用DNASP 5.10计算观察到的DNA序列之间观察到的核苷酸差异数量的不匹配分布[80］．

进行了祖传范围重建，以估计可能的地理分布的历史模式A.中国人使用以RASP V.4.0实现的贝叶斯二进制MCMC方法（BBM）复杂[95]. 对于BBM分析，使用10001个BEAST生成树和不带outgroup的一致树作为拓扑输入，不包括前1000个作为burning。在宗地重建中，宗地的地理区域A.．中国人复合体被划分为四个生物地理区域：EA、East；所以，南方；中央行政长官；我们，西部（图。4.（一）[52］．10家BBM连锁店运行了10万代，采样频率为100次。根据AIC准则，采用F81作为状态频率模型。

生态位模型

要研究每个品种的利基分化和分布变化，最大版本3.4.0程序[96,97用来对生态利基模型进行测试，并在三个时期进行潜在的分布：目前，最后的冰川最大（LGM，21）和最后一个中间间（LIG，120-140 kya）。地理分布数据是从我们的现场收集和中国虚拟植物标本制品（CVH）获得的http://www.cvh.ac.cn/). 对于所有CVH记录，通过标本图像和从移除的栽培植物中提取的标本记录来验证分类的一致性，以确保地理位置与已知的分布一致。删除重复项后，150个站点. 中国人和90个var的网站. 美味被确定了。从WorldClim数据库下载了19个具有2.5个弧形分钟空间分辨率的生物气候变量的当前和过去的环境数据集[98]. 以避免过度装配[99]，强相关的生物气候参数，根据皮尔逊系数(|r|> 0.8)与Perl程序ENMTools v.1.3 [100.]，被排除在外。最后，六个生物气候变量（附加文件2.：表S7）保留用于Maxent生态位模型构建。模型质量通过交叉验证进行评估，包括100个重复和25%的模型测试数据，最大背景点数为10000。每个交叉验证测试的准确性用ROC曲线下面积（AUC）进行评估[101.］．

生态差异分析

为了测量利基分歧，使用利基重叠和身份测试进行比较两种品种的环境核桃，其中实际核桃之间的差异与从随机重组出现的零模型形成对比[102.]. 生态位同一性用Schoener方法计算D相似性指数(103.]和沃伦我[102.]在enmtools版本1.3中实现[100.,102.］．Schoener都是D沃伦的呢我范围从0（没有Niche重叠）到1（相同的抗核桃）。进行了一百个后续的洗牌，以为这些统计数据生成空模型，并进行意义;使用r 3.6.0绘制直方图（http://www.rproject.org/). 此外，还对三个主要的不同水平倍性（2x、4x和6x）群体进行了相同的测试和分析。

为了更好地理解和形象化的相似性和差异之间的环境中，var。中国人和变量。美味利用WorldClim的海拔变量和其他19个生物气候变量进行主成分分析（PCA）[98,104.］．在ArcGIS 10.3中提取了用于ENM的相同的240个出现数据点。在PCA分析之前，环保值的矩阵同时标准化。在R 3.6.0中可视化环境空间中物种的分布。

所有序列A.中国人在当前研究期间生成的复杂在NCBI GenBank数据库中可用，在加入号MT812986-MT813020下。

enms：

生态位模型

LIG公司：

末次冰期

LGM：

最后的冰川最大

FCM公司：

流式细胞术测量

MDA:

不匹配分配分析

SSD：

方形偏差

HRI:

Harpending的粗糙指数

炎症性肠病:

按距离隔离

锉刀：

系统进化中的祖先状态重建

BBM:

贝叶斯二元MCMC.

拍卖价格：

曲线下面积

后勤部：

长途分散

纳格：

国家猕猴桃种质资源库

达皮：

4'，6-二氨基-2-苯基吲哚

CVH：

中国虚拟植物标本馆

MCMC公司：

马尔可夫链蒙特卡罗

AIC公司：

akaike信息标准

主成分分析：

主要成分分析

在编写此手稿期间，我们感谢彼得W. Fritsch提供的语言援助。我们感谢编辑和两个审稿人，以便他们有价值的评论，以改善这份手稿。

国家重点研发计划项目(no . 2019YFD1000200);国家自然科学基金项目(no . 31370251、no . 31770374)。关键词:岩石力学，岩石力学，数值模拟，数值模拟这些资助机构没有参与研究的设计、数据的收集、分析和解释，也没有参与手稿的撰写。

从属关系

1. 中国科学院武汉植物园植物种质改良与特色农业重点实验室，湖北武汉，430074

   王智，钟彩虹，李大为，闫春林，姚晓红，李作周

2. 中国科学院大学生命科学学院，北京100049

   之王

贡献

Xhy和ZZL设计了这项研究;ZZL，CLY和ZW收集了田间样本;CLY和ZW进行了实验并分析了数据;ZW，CHZ，DWL，ZZL和XHY起草了稿件，并进行了稿件的关键修订。所有作者都已经阅读并赞成最终的手稿。

相应的作者

通信姚晓红或者Zuozhou李．

道德认可和参与同意

不适用。

出版许可

不适用。

相互竞争的利益

提交人声明没有相互竞争的利益。

出版商的注意事项

斯普林格自然保持中立，就管辖权的要求，在出版的地图和机构的联系。

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