武汉植物园在水生植物谱系地理学研究中获得新进展

  • 小洪山记者团 李治中 (核科学与技术学院)
  • 创建于 2016-03-28
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近日,武汉植物园科研人员利用核基因和叶绿体基因对中国分布的篦齿眼子菜属物种进行了谱系地理学研究,并同时利用祖先地理重建、分化时间分析及生态位模拟等系统学方法进一步揭示了水生植物近缘物种在谱系地理格局和演化历史上的差异及其原因。研究结果在线发表于Scientific Reports

水生植物是中国植物多样性构成和湿地生态系统中的重要类群。水生植物的分布区通常比较广泛,许多物种同时分布于中国的西北和北方的温带地区以及西南的云贵高原,其中一些物种在青藏高原也有分布。由于同域分布,这些物种间的杂交现象非常普遍,其中眼子菜科(Potamogetonaceae)的物种较为典型。

研究人员就针对中国分布广泛的蓖齿眼子菜属物种进行研究,发现广泛分布于中国北方、西北和西南地区的篦齿眼子菜(Stuckenia pectinata)具有三种纯合基因型和三种杂合基因型,由于频繁的基因流,核基因型和叶绿体单倍型均没有形成明显的地理结构。祖先地理重建表明篦齿眼子菜最古老的单倍型仅分布在西北地区,而后向北方和西南地区扩散。与之相反,仅分布于青藏高原地区的丝叶眼子菜(Sfiliformis),由于唐古拉山和念青唐古拉山的地理隔离阻碍了基因流,因此形成了青藏高原东部和南部两个不同的谱系地理群体。分化时间分析表明这两个谱系的分化开始于上新世,与青藏高原的抬升和高山冰川的形成有着密切的关系。生态位模型分析发现在第四纪冰期时这两个物种在中国都没有发生剧烈的分布区收缩,冰期后也没有发生快速的区域性扩张。