博物馆构建了具有极高分辨率的松属物种进化树

2021-06-09 10:52:58

在北半球,松柏类的大部分物种分布于中纬度山地,形成该独特分布的机制是什么?5月9日,记者从中科院植物所获悉,来自该所的研究人员发现,约90%的现存松属物种在中新世分化形成,松属中纬度地区物种的分化时间明显早于高纬度和低纬度地区的物种,研究人员推测中纬度地区很可能是松柏类植物的进化博物馆。相关研究成果发表于《美国科学院院刊》。

松属是松柏类植物中最大的属,起源于侏罗纪,被认为是世上树木中最重要的属,具有极其重要的生态和经济价值,几乎全部分布于北半球。“但是,松属植物的基因组十分庞大、分子进化速率慢,重建其进化历史非常困难,迄今该属大部分亚组间和物种间的进化关系未能确定。”中科院植物所研究员汪小全说。

为揭示松柏类植物独特分布格局的成因和松属植物的时空进化历史及机制,研究人员对全球松属几乎所有物种进行了谱系基因组学和生态学等研究。通过来自转录组的1662个直系同源基因,研究人员构建了具有极高分辨率的松属物种进化树。

研究发现,地形在松属物种分化中起着关键作用,干旱指数在生态位进化速率的转变中起决定性作用,且松属物种对温暖、干燥生境的偏好可能有助于其更好地适应人类世的气候变化。研究还发现,火在松属的物种多样性和分布格局形成中具有重要作用。

汪小全表示,这项研究是植物界第一例基于全面物种取样在组学水平对世界广布大属开展的时空进化研究,表明目前利用转录组比较分析重建物种水平高精度的植物生命之树是高效、可行的,同时强调进化生物学与生态学等整合研究在揭示生物多样性大尺度格局形成中的重要性。

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