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雀梅藤属(Sageretia Brongn.)隶属于鼠李科鼠李族,在地理上间断分布于美国南部至中南美洲、非洲东北部至亚洲南部至东部地区。全世界现存该属植物共约35种,其中,除有3-4种分布于新世界以及1种分布于非洲东北部以外,其余的全都分布于亚洲南部至东南部地区。本研究通过运用分子系统学和生物地理学研究方法,重建了该属的系统发育关系,估算了该属的起源分化时间,并结合气候和地质历史事件对该属新旧世界间断分布格局的成因做出了详细的探讨。 1.雀梅藤属的分子系统学研究 本研究通过选取两个核基因片段(ITS、ETS)和三个叶绿体片段(psbA-trnH、petA-psbJ以及trnL-trnF)并运用最大简约法和贝叶斯推导法,在整个鼠李族的背景下对雀梅藤属进行了系统发育重建(以Maesopsideae和Ventilagineae为外类群)。基于核基因及叶绿体基因序列联合分析的分子系统学研究结果表明:(Ⅰ)雀梅藤属与由鼠李属和Frangula所构成的分支具有最近亲缘关系,但该结果未获得较强的支持;(Ⅱ)雀梅藤属为一很好的单系;(Ⅲ)该属属下可以分为四个大支,即主要分布于热带亚洲地区基部类群Clade1,分布于热带和亚热带美洲地区的Clade2,主要分布于非洲东北部和亚洲干旱环境地区的Clade3和分布于较为湿润的中国亚热带东亚季风气候区的Clade4,其中,Clade3下的类群多具有适应干旱环境的相对小型的硬质叶片,而Clade4下的类群则多具有相对大型的叶片,且质地较薄,表现出适应湿润环境的特点;(Ⅳ)基于系统发育重建结果并结合形态学证据,提出雀梅藤属一新种,并将其命名为Sageretia liuzhouensis Y.Yang&H.Sun sp.nov.。 2.雀梅藤属的生物地理学研究 基于上述五个基因片段(ITS、ETS、psbA-trnH、petA-psbJ以及trnL-trnF)序列联合分析的BEAST时间推算结果显示,Clade1与该属其它分支、Clade2与其姐妹群,以及Clade3与Clade4的分化时间分别为15.28 Ma、9.28 Ma和5.47 Ma。结合祖先分布区重建结果和气候和地质历史事件认为:雀梅藤属很可能于古新世末期在古热带亚洲地区起源;中中新世时,基部分支Clade1与该属其他类群出现分化并适应热带亚洲的森林环境;Clade1姐妹群的祖先类群通过白令陆桥传播至北美并越过巴拿马地峡而扩散至南美,由于晚中新世的气候变冷以及白令陆桥发生断裂,致使该类群与亚洲类群发生隔离分化并于新世界泛热带区域内分化形成Clade2,由此产生了雀梅藤属新旧世界泛热带间断分布的分布格局;旧世界内部,亚洲内陆干旱和东亚夏季季风的加强很可能促使Clade3与Clade4对其各自分布区环境的适应分化,并且旱生类群Clade4沿亚洲西南部和阿拉伯半岛自亚洲干旱区向西传播而至非洲东北部地区。