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圖為全球紅豆杉屬植物的時空演化過程示意圖。中國科學院昆明植物研究所提供
中國科學院昆明植物研究所網(wǎng)站8日發(fā)布消息:該所研究團隊與來自英國愛丁堡皇家植物園的中國科學院PIFI學者Michael Moller博士等合作,在全球紅豆杉屬植物物種分化與時空演化歷史研究方面取得新進展。研究發(fā)現(xiàn),紅豆杉屬植物起源于早白堊紀。
紅豆杉屬隸屬于紅豆杉科,因其樹皮和枝葉中含有可治療癌癥的紫杉醇及其衍生物,具有重要的經(jīng)濟價值。在過去30年間,由于過度開發(fā)利用,歐亞大陸該屬植物的野生資源急劇下降,部分地區(qū)的種群甚至已經(jīng)絕滅。中國將該屬的全部物種列為國家一級重點保護野生植物。然而,由于該屬植物的分類較為困難,物種界限不清,制約了其物種分化和時空演化歷史的研究,也限制了對該屬植物資源的有效保護和合理利用。
中國科學院昆明植物研究所植物多樣性演化和生態(tài)適應團隊的高連明團隊和植物多樣性與基因組學團隊李德銖團隊,近20年來一直致力于紅豆杉屬植物多樣性演化和保護的研究。此前,通過多學科手段的系列研究,澄清了紅豆杉屬的物種多樣性及其地理分布狀況,然而還缺乏對全球尺度該屬物種間系統(tǒng)發(fā)育關系和生物地理過程的全面認識。
最近,該團隊與來自英國愛丁堡皇家植物園的中國科學院PIFI學者Michael Moller博士等合作,通過對全球紅豆杉屬全部16個已知物種或譜系的全面取樣,基于13個葉綠體和2個核DNA片段的系統(tǒng)發(fā)育重建和生物地理分析,厘清了該屬植物的系統(tǒng)發(fā)育關系和全球地理分布格局形成的時空過程。
研究發(fā)現(xiàn),紅豆杉屬起源于早白堊紀,但現(xiàn)生類群在晚漸新世至早中新世在北美洲開始分化,之后通過白令陸橋到達亞洲,在中新世晚期又回遷到北美東部,形成洲際間斷分布格局;歐亞大陸的物種多樣化始于約8百萬年前的中新世晚期,在中新世晚期至上新世早期很短的時間窗口內(nèi)形成現(xiàn)存的多個物種,在橫斷山區(qū)(特別是四川盆地西部)和秦嶺山地發(fā)生雜交,并形成了3個譜系。
據(jù)此,科研人員推測紅豆杉屬植物在橫斷山區(qū)的演化,與橫斷山的造山運動和亞洲季風氣候的加強密切關聯(lián),可能是地質(zhì)和氣候的變化造就了新的生態(tài)位,為環(huán)四川盆地物種雜交及其后代的延續(xù)提供了搖籃。
該研究為古老而復雜的紅豆杉屬物種演化歷史提供了新的見解,較為全面地解析了全球紅豆杉屬復雜的物種多樣化歷史。研究成果以Repeated intercontinental migrations and recurring hybridizations characterise the evolutionary history of yew (Taxus L.)為題于近日在線發(fā)表于國際分子系統(tǒng)發(fā)育主流刊物Molecular Phylogenetics and Evolution。
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