昆明植物所在虎耳草科鬼灯檠属研究中取得新进展

东亚温带森林植物区系里的很多类群都有着小范围内的间断分布或零散分布,这种格局被认为与第四纪以来的气候波动及其造成的森林植被片段化紧密相关。森林植被反复地片段化不仅导致了物种种内的遗传分化,还可以导致物种形成,而在物种形成过程中,很多生物因素也被认为同时扮演着极为重要的作用。

鬼灯檠属(Rodgersia)是一个包含5个种、3个变种的东亚特有属,该属在整个东亚范围内呈现出一系列的异种型间断分布现象(间断分布的均为不同物种)。为了更深入地探究该属分布式样的成因,中国科学院昆明植物研究所孙航研究组通过多套不同类型的基因片段对该属的系统发育关系和历史生物地理进行了重建,同时对该属物种的染色体数目进行进一步的报道。

不同基因树的结果均支持分布于尼泊尔的R.
nepalensis
为该属的早出分支,而分布于日本、朝鲜半岛和中国东北部的R.
podophylla

随后从其余的鬼灯檠属物种中分化出来。根据祖先分布区重建、细胞地理学的结果以及vnsr威尼斯城官网登入,R.
nepalensis
R.
podophylla
共享大量基因序列变异特征等证据,研究人员认为该属曾存在一个较为广布的祖先种,然后通过隔离分化使得两个早期分化物种(R.
nepalensis
R.
podophylla
)残存在整个分布区两端,这种模式在生物地理研究中非常少见。分歧时间估算支持隔离分化事件受到了更新世森林植被片段化的影响,而中间区域的物种发生了快速的进化改变,进一步促进了分布区两端物种的分化。在该属分布区的中间区域内(即华中至藏东南一带),该属内物种曾发生过多次古杂交事件,具体在研究中表现为不同基因树的冲突以及不同物种共享一些基因型。另外,这些物种内还发生过多次多倍化事件。网状进化与多倍化事件一起,共同导致了中间区域物种的快速形成。

该研究得到了国家自然科学基金委重大项目(31590820,
31590823)、青年科学基金项目以及中科院战略性先导科技专项(XDB03030112)的支持。该研究结果以Resolving
the phylogenetic relationships and evolutionary history of the East
Asian endemic genus Rodgersia (Saxifragaceae) using multilocus data

为题,在线发表在植物学主流期刊Perspectives in Plant Ecology, Evolution
and Systematics
上。

文章链接

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当前鬼灯檠属各物种的叶形及分布区

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不同的基因树 ITS 、 ETS、 cpDNA、 GBSSI-A1、 GBSSI-A2

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