Pleistocene climate cycles greatly influenced the distributions of kelps in northern seas and gated trans-Arctic dispersals between the North (N) Pacific and N Atlantic oceans. Here, we used partial sequences of the mitochondrial DNA cytochrome oxidase I-5′ (COI) and plastid ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase/oxygenase large subunit-3′ (rbcL) to resolve the phylogeography of the kelp Hedophyllum nigripes in the Gulf of Alaska and globally. In the Gulf of Alaska, genetic diversity was moderate (COI: h = 0.493 ± 0.076, n = 57; rbcL: h = 0.578 ± 0.00047, n = 54), but nucleotide diversity was small (COI: θπ = 0.00114 ± 0.00100, n = 57; rbcL: θπ = 0.0001 ± 0.00089, n = 54). Concatenated sequences showed strong haplotype-frequency differences among populations (ΦST = 0.728). The addition of previously published COI sequences from British Columbia showed a general absence of southern haplotypes in the Gulf of Alaska, supporting the conclusion of northern ice-age refugia. COI sequences in Canadian Arctic-Northwestern (NW) Atlantic populations differed by 1–2 mutation from Northeastern (NE) Pacific sequences, and unexpectedly, were marginally more closely related to populations in British Columbia than to geographically intermediate populations in the Gulf of Alaska. COI haplotypes from the Svalbard Archipelago in the NE Atlantic showed no variability and differed by 1–2 mutations from haplotypes in the NW Atlantic. Time-calibrated genetic divergences indicated trans-Arctic dispersal(s) from the N Pacific into the N Atlantic in the mid-Pleistocene.

中文翻译：

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分裂海带 Hedophyllum nigripes 的系统地理学：北部冰河时代的避难所和跨北极的传播

更新世气候周期极大地影响了北海海带的分布以及北太平洋和北大西洋之间的门控跨北极扩散。在这里，我们使用线粒体 DNA 细胞色素氧化酶 I-5' (COI) 和质体核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶大亚基-3' (rbcL) 的部分序列来解析 Hedophyllum nigripes 海带的系统地理学。阿拉斯加湾和全球。在阿拉斯加湾，遗传多样性中等（COI：h = 0.493 ± 0.076，n = 57；rbcL：h = 0.578 ± 0.00047，n = 54），但核苷酸多样性很小（COI：θπ = 0.00114 ± 0.001000） n = 57；rbcL：θπ = 0.0001 ± 0.00089，n = 54）。串联序列在群体之间显示出强烈的单倍型频率差异（ΦST = 0.728）。先前公布的不列颠哥伦比亚省 COI 序列的添加显示阿拉斯加湾普遍缺乏南部单倍型，支持北部冰河时代避难所的结论。加拿大北极-西北 (NW) 大西洋种群的 COI 序列与东北 (NE) 太平洋序列有 1-2 个突变，出人意料的是，它们与不列颠哥伦比亚省的种群的关系比与阿拉斯加湾地理中间种群的关系更密切。来自东北大西洋斯瓦尔巴群岛的 COI 单倍型没有显示出变异性，并且与西北大西洋的单倍型有 1-2 个突变。时间校准的遗传差异表明在更新世中期从北太平洋到北大西洋的跨北极扩散。支持北方冰河时代避难所的结论。加拿大北极-西北 (NW) 大西洋种群的 COI 序列与东北 (NE) 太平洋序列有 1-2 个突变，出人意料的是，它们与不列颠哥伦比亚省的种群的关系比与阿拉斯加湾地理中间种群的关系更密切。来自东北大西洋斯瓦尔巴群岛的 COI 单倍型没有显示出变异性，并且与西北大西洋的单倍型有 1-2 个突变。时间校准的遗传差异表明在更新世中期从北太平洋到北大西洋的跨北极扩散。支持北方冰河时代避难所的结论。加拿大北极-西北 (NW) 大西洋种群的 COI 序列与东北 (NE) 太平洋序列有 1-2 个突变，出人意料的是，它们与不列颠哥伦比亚省的种群的关系比与阿拉斯加湾地理中间种群的关系更密切。来自东北大西洋斯瓦尔巴群岛的 COI 单倍型没有显示出变异性，并且与西北大西洋的单倍型有 1-2 个突变。时间校准的遗传差异表明在更新世中期从北太平洋到北大西洋的跨北极扩散。与不列颠哥伦比亚省的人口比与阿拉斯加湾的地理中间人口的关系更密切。来自东北大西洋斯瓦尔巴群岛的 COI 单倍型没有显示出变异性，并且与西北大西洋的单倍型有 1-2 个突变。时间校准的遗传差异表明在更新世中期从北太平洋到北大西洋的跨北极扩散。与不列颠哥伦比亚省的人口比与阿拉斯加湾的地理中间人口的关系更密切。来自东北大西洋斯瓦尔巴群岛的 COI 单倍型没有显示出变异性，并且与西北大西洋的单倍型有 1-2 个突变。时间校准的遗传差异表明在更新世中期从北太平洋到北大西洋的跨北极扩散。