远缘杂交可以打破种、属之间的杂交障碍,从而产生丰富的遗传变异,促进物种新类型的形成。棘胸蛙属(Quasipaa)不仅是研究蛙科系统发育关系的重要类群,而且在研究两栖类的地理分布与进化等方面都有着相当大的科研价值,但该属在系统分类问题上一直存在争议。前期使用线粒体基因和核基因作为基因标记,发现了棘胸蛙(Quasipaaspinosa)与棘侧蛙(Q.shini)、棘腹蛙(Q.boulengeri)与棘侧蛙之间存在渐渗杂交现象。基于分子方面的研究证据,本实验进行了棘胸蛙属物种之间的杂交及后代适合度研究,为阐明棘胸蛙属系统发生关系、远缘杂交发生和形成机制、物种分类及生物多样性评估提供理论基础。主要的研究内容与结果如下:(1)棘胸蛙属种间杂交研究:采取重叠区采样的方式,在棘胸蛙属物种6个同域分布区(浙江九龙山、浙江金华、福建武夷山、江西庐山、广西龙胜和贵州凯里)采集到5个棘胸蛙属物种样本(棘胸蛙、九龙棘蛙(Q.jiulongensis)、小棘蛙(Q.exilispinosa)、棘腹蛙和棘侧蛙)。将采集到的物种样本,进行分类仿生态养殖,运用人工繁殖的方式,使棘胸蛙分别与其它4种蛙进行正反交实验,2015-2016年共进行40余组杂交实验,结果表明:棘胸蛙(早)与棘侧蛙(♂)杂交可以获得健康的杂种子代,平均孵化率为47.12%,小于同种棘胸蛙受精卵70.56%的孵化率;棘腹蛙(早)与棘胸蛙(♂)杂交仅发现一次成功孵化,孵化率仅为3.6%,其它组合均未见到杂种子代出现。(2)棘胸蛙属部分物种杂交繁殖行为学研究:运用红外线摄像设备分别录制棘胸蛙与棘腹蛙、棘胸蛙与棘侧蛙四个杂交组合的繁殖行为,采用扫描取样法和目标动物法,对录像资料进行观察分析,统计结果表明:杂交繁殖行为主要发生在夜间(22:00-00:00;0:00-3:00),其中鸣叫行为在整个繁殖行为中所占比例最大。通过对棘胸蛙、棘腹蛙和棘侧蛙的鸣声分析发现:棘腹蛙的平均鸣叫时长(2.05 ± 0.46)s长于棘胸蛙的平均鸣叫时长(1.40 ±0.43)s,但短于棘侧蛙的(3.44 ± 1.49)s;棘腹蛙的平均音节数(8.89±1.87)比棘胸蛙的平均音节数(3.99±0.86)多,但比棘侧蛙的(10.81±2.41)少;与棘侧蛙相比,棘胸蛙拥有较低的基频和较高的主频,棘腹蛙趋于两者之间;棘腹蛙和棘侧蛙鸣声音节之间均存在明显的间隔,而棘胸蛙鸣声音节之间则无明显间隔。(3)杂种子代适合度研究:挑选同一批棘胸蛙(♀)与棘侧蛙(♂)杂交产生的健康子代,分别养殖在14℃、22℃、30℃三个温度和5只/L、15只/L、30只/L三个密度组中,每组两个平行,另1组棘胸蛙蝌蚪作为对照。分别研究杂种和棘胸蛙纯种蝌蚪的体长、体重、游速、存活率和变态率等生长发育指标,分析温度与密度对杂种和纯种蝌蚪生长发育及变态的影响。实验结果表明:5-80d,3个温度组,同一阶段的杂种蝌蚪平均体长、体重均大于纯种蝌蚪;20-65d,3个温度组,杂种蝌蚪体长、体重增长率均大于纯种蝌蚪;22℃处理组,杂种与纯种蝌蚪体长、体重增长率均显著大于14℃和30℃;20-95d,在3个温度处理组中,杂种蝌蚪间体长、体重存在极显著性差异(体长SVL:F=5.156;P=0.007;体重BW:F=6.722;P=0.001);30℃处理组,杂种蝌蚪成活率及变态成活率明显低于纯种蝌蚪,其它两处理组略小于纯种,但差异不明显,与纯种蝌蚪相比杂种蝌蚪可能对高温环境适应能力更差。3个密度组,杂种蝌蚪间体长、体重存在显著性差异(体长 SVL:F=4.664;P=0.01;体重 BW:F=9.71;P=0.001);30只/L组,杂种蝌蚪平均体长大于纯种蝌蚪;在不同的密度组中,杂种与纯种蝌蚪随着时间的增加游速均存在变慢的趋势;除5只/L处理组20d时,杂种蝌蚪平均游速略小于纯种蝌蚪外,其余各组在不同时间段杂种蝌蚪平均游速均大于纯种蝌蚪;生长至80d时,30只/L处理组,杂种与纯种蝌蚪平均游速均小于15只/L和5只/L处理组,摄食能力较弱,经过后期观察生长至变态时体长、体重明显较小,变态死亡率较高。研究表明:1)温度对两种蝌蚪生长发育、变态影响较大,高温有助于两种蝌蚪的生长发育及缩短变态时间,与棘胸蛙纯种蝌蚪相比,同一条件下,杂种蝌蚪的生长发育及变态明显较快,变态时体长、体重明显较大,抗低温能力较强,但抗高温能力较差。2)养殖密度也对两种蝌蚪的生长、变态发育影响较大,在高密度环境中,两种蝌蚪生长速率较慢、变态所需时间较长、变态时个体较小,变态后成活率较低。与纯种相比,杂种蝌蚪在高密度的环境中生长发育更快。3)在22℃温度下和15只/L的养殖密度中,杂种蝌蚪成活率、成活变态率和总变态率均略大于纯种,但差异不显著。4)三个密度组,杂种蝌蚪游速均大于纯种。