植物间断分布的形成机制一直是生物地理学研究的核心问题之一。东亚-特提斯间断分布（East Asian–Tethyan disjunction）通常指科级或属级类群在东亚地区与泛地中海地区之间的不连续分布模式。目前相关研究多集中于被子植物类群，裸子植物类群东亚-特提斯间断分布格局的形成机制尚需深入探索。柏木属（Cupressus sensu stricto，狭义柏木属）是柏科（Cupressaceae）的模式属，呈现典型的东亚-特提斯间断分布，包括13个物种和1个杂种。柏木属植物在生态、经济及文化上均具有重要价值，如国家重点保护野生植物巨柏 (C. gigantea) 和岷江柏木 (C. chengiana)、亚洲最高的树种西藏高柏（C. austrotibetica，高达102.3米）、中国重要的用材树种柏木（C. funebris）以及在西方文化中象征生命轮回与永恒的地中海柏木（C. sempervirens）。然而，关于柏木属种间系统发育关系不同研究之间仍存在争议和冲突，其东亚-特提斯间断分布格局的形成机制亦需进一步探究。
近日，Journal of Systematics and Evolution（JSE）在线发表了四川大学毛康珊教授课题组完成的题为“Phylogenomics shed light on the complex evolutionary history of a gymnosperm genus showing East Asian–Tethyan disjunction”的研究论文(https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/jse.13151)。该研究基于系统发育基因组学，理清了柏木属的种间系统发育关系，解析了其时空进化历史，为理解裸子植物的复杂进化历程和间断分布格局形成历史提供了新视角。
该研究采用目标序列捕获测序技术，获得了1991个单拷贝核基因和叶绿体基因组，重建了柏木属的种间系统发育关系。结果表明，该属存在四个高支持率的进化分支，但也存在显著的系统发育冲突。这些冲突主要由基因流、不完全系谱分选（incomplete lineage sorting）以及基因树估计误差的共同作用造成，其中基因流的贡献大于不完全谱系分选。进一步分析发现，岷江柏分支（Chengiana clade）可能起源于喜马拉雅-横断山脉分支（Himalayan–Hengduan Mountains clade）与亚洲亚热带分支（subtropical Asia clade）的祖先杂交事件，同时造山运动和气候变化可能促进了喜马拉雅-横断山脉分支内部的基因流动。
图2. 柏木属东亚-特提斯间断分布格局形成历史重建
分子钟定年和生物地理研究结果显示，柏木属与刺柏属在晚古新世发生分化，柏木属最近共同祖先约在始新世中期于东亚发生分化，并逐步向西扩散，形成连续的欧亚分布。地中海分支（Mediterranean clade）与喜马拉雅-横断山脉分支在始新世/渐新世之交（约2673–3867万年前）发生分化，标志着东亚-特提斯间断分布的形成。始新世渐新世之交的全球气温下降可能是推动这一间断分布形成的重要驱动力，而青藏高原的隆升通过生态地理屏障的形成进一步强化了该间断分布格局。进一步分析显示，地中海分支共同祖先经历了显著的生态位变化，并在多个耐旱和耐盐相关基因中检测到正选择信号，初步揭示了该分支适应地中海地区独特环境的遗传基础。
四川大学生命科学学院毛康珊教授和李家亮副研究员为该论文通讯作者，四川大学生命科学学院博士生巫大宇和爱丁堡大学Richard Milne资深讲师为共同第一作者。该研究获得了国家自然科学基金项目（32300194, U20A2080）、四川省科技计划资助项目（2023NSFSC0186）、中国博士后科学基金项目（BX20230241, 2024M752196）、教育部中央高校基本业务费和四川大学校内项目资助。
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