物种间断分布格局是生物地理学和进化生物学中的一个核心问题。东亚地区有着广阔的大陆边缘、复杂的地质历史、剧烈的海陆变迁，是全球典型的植物间断分布地区，开展该区域内物种间断分布格局及其形成原因的研究对于揭示该地区物种多样性形成与维持机制具有重要意义。随着分子进化生物学的快速发展，研究发现长距离扩散和隔离分化在物种间断分布格局形成中的相对重要性出现了大量不一致的情况，这引发国内外学者的激烈争论和反复探索。越来越多的研究发现，长距离扩散可能在当前及较短时间尺度上的重要性较大，而隔离分化在较长的地质时期扮演着更重要的角色。
Journal of Systematics and Evolution（JSE）2023年第6期发表了海南大学生态学院任明迅教授研究团队题为“Genome‐wide RAD sequencing data suggest predominant role of vicariance in Sino‐Japanese disjunction of the monotypic genus Conandron (Gesneriaceae)”的研究论文（https://www.jse.ac.cn/EN/10.1111/jse.12937）。该研究以单种属苦苣苔属Conandron为研究对象，解析了中国大陆、台湾岛、日本群岛的植物间断分布格局的形成原因、分化历史及区域种群遗传结构动态。苦苣苔属Conandron为沟谷及湿润石壁的低矮草本类群，是隶属于苦苣苔科（Gesneriaceae）的原始类群。该属以中国东部浙江、福建、台湾岛及日本群岛为集中分布区。近年在利用通用基因片段构建的系统发育关系中，苦苣苔的遗传多样性和物种进化历史研究局限在中国大陆种群，存在种群采样不足、物种进化历史不明等问题，迫切需要通过全域采样和利用当代分子生物学研究方法深入解析该物种的进化历史和间断分布格局的形成原因。
研究人员利用简化基因组测序（Restriction-site Associated DNA Sequence, RAD-Seq）技术对中国大陆6个种群、台湾岛2个种群、日本本州岛3个种群进行测序。结果发现，这三个区域之间存在非常强烈的遗传分化，基因流非常有限，表现出明显的距离-隔离规律。中国大陆和日本本州岛的分支首先从中新世中期的祖先种群中分化出来，随后在上新世早期中国大陆和台湾岛分支之间开始分化。在末次冰盛期期间，三个群体在各个冰川避难所中幸存下来，并在第四纪冰期周期期间经历了分化后的收缩和/或瓶颈，台湾岛种群的生态位表现出跟中国大陆和日本本州岛种群生态位存在较强的分歧。因此，我们证实了隔离分化在单型属Conandron 当前间断分离格局形成中的关键作用。明显的系统发育分化、三个群体间的生态位差异以及所有种群中大量的私有等位基因等表明苦苣苔经历了相当长的独立进化历史。这些结果表明，三个群体可能已形成了一定的遗传分化和繁殖隔离，需要进行深入的分类学研究以进一步检测可能被忽视的分类群。
图1. 苦苣苔日本本州岛种群首先与中国大陆+台湾岛种群分隔，而后中国大陆和台湾岛种群再分离。中国大陆的苦苣苔种群遗传瓶颈延续至今，而台湾岛和日本本州岛苦苣苔种群遗传多样性已恢复
海南大学生态学院任明迅教授研究团队长期以来针对热带及岛屿植物的分子地理学和繁殖进化进行研究，取得了一系列研究成果。本研究以苦苣苔为研究对象，揭示了东亚大陆与岛屿间的植物间断分布格局形成原因和进化历史，为探讨物种适应与进化、地理分布格局和生物多样性形成与维持机制提供更多的理论依据。
海南大学已毕业博士研究生凌少军（现为中国科学院华南植物园博士后）为论文的第一作者，海南大学已毕业博士研究生姚小兰（现为西昌学院副教授）为共同第一作者。海南大学任明迅教授、中国科学院-广西壮族自治区植物研究所谭珂副研究员为论文的通讯作者。意大利大加纳利群岛植物园Juli Caujapé‐Castells和意大利巴塞罗那植物所Jordi Lopez-Puyol参与了该项研究。该工作得到国家自然科学基金(41871041)项目资助。
责编：王率真
Journal of Systematics and Evolution (JSE)是以分类、系统发育和进化为核心内容，以描述和理解生物多样性为服务目标的多学科综合性国际学术期刊，主要发表系统与进化生物学领域的研究成果。JSE是中国科学院期刊分区表生物学大类1区期刊，中国科技期刊国际影响力提升计划项目（2013–2018）和中国科技期刊卓越行动计划项目（2019–2023、2024–2028）支持期刊。最新JCR影响因子3.4，排名60/265，位于Q1区。获第三届、第四届中国科协优秀科技论文奖。2023年连续第十二年荣获“中国最具国际影响力学术期刊”奖。
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