科研成果

榛属系统发育和生物地理学研究取得重要进展

发布时间:2019-08-15点击率:127

物种的起源、演化及分布格局成因是进化生物学的研究热点。但由于化石缺乏、物种界定困难和难以完整取样,对榛属的生物地理学研究仍然是空白。榛属的多样性分布中心位于中国,并广泛分布于东亚、欧洲、北美洲的温带地区,是研究洲际间断分布物种起源、演化和分布式样的理想对象。我所经济林研究组在全面分类取样、借阅国内外标本馆馆藏标本的基础上,利用来自东亚、欧洲和北美洲的17个榛属物种的代表性样本,通过2b-RAD简化基因组测序、系统发育分析、遗传结构推断、分歧时间估算、祖先分布区重建,构建了榛属稳健可靠的分子系统发育框架,开展了生物地理学研究。结果表明,世界范围内的榛属物种可以划分为4个主要谱系分支,各分支之间存在的广泛的重组和渐渗性杂交是影响榛属物种形成的重要因素,特别是鉴别出2个种(华榛和维西榛)为杂交起源;榛属祖先大约在中始新世(~36.38Ma)起源于中国西南山区,其环北半球分布格局的形成主要与中新世以来全球气候动荡导致的物种快速分化,进而引起洲际间的扩散和传播有关;东亚多样性中心的形成与喜马拉雅山和青藏高原隆起过程中整个亚洲气候的变化和地质的运动有关;长距离扩散及随后的地理隔离、生境片段化使得榛属存在同域、邻域以及异域物种形成三种式样。相关研究成果发表在SCI期刊“frontiers in plant science”上发表。(影响因子:3.677;分区:生物学二区、植物科学二区;林业所:赵天田、王贵禧等)。

图1 榛属系统发育树、遗传结构以及形态分类对照

图2 榛属祖先分布区重建