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科研進(jìn)展
昆明植物所東亞-北美間斷分布蕨類植物掌葉鐵線蕨復(fù)合群的生物地理學(xué)研究取得重要進(jìn)展 文章來(lái)源:生物多樣性與生物地理學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 | 發(fā)布時(shí)間：2011-11-23 | 作者:盧金梅 | 瀏覽次數(shù)： | 【打印】 【關(guān)閉】 東亞——北美間斷是北半球植物溫帶成分間斷中最經(jīng)典的生物地理模式，但迄今仍缺少該分布格局在蕨類植物中的案例研究。掌葉鐵線蕨復(fù)合群包括了四個(gè)種，間斷分布于北美西部 (Adiantum aleuticum), 北美東部 (A. pedatum，A. aleuticum和A. viridimontanum) 和東亞 (A. pedatum 和A. myriosorum)（圖1）。
最近，中國(guó)科學(xué)院昆明植物研究所盧金梅博士、李德銖研究員和Smithsonian Institution的Wen Jun教授等組成的研究團(tuán)隊(duì)對(duì)掌葉鐵線蕨復(fù)合群開(kāi)展了深入的系統(tǒng)學(xué)和生物地理學(xué)研究。該研究對(duì)100個(gè)樣品的5個(gè)葉綠體片段(atpA, atpB, rbcL, trnL-F, and rps4-trnS )進(jìn)行測(cè)序并重建該復(fù)合群內(nèi)的系統(tǒng)關(guān)系。結(jié)果顯示掌葉鐵線蕨復(fù)合群是單系類群，其姐妹群為東亞分布的月牙鐵線蕨A. edentulum（圖2）。掌葉鐵線蕨A. pedatum并未聚入一個(gè)分支，而是落入三個(gè)亞分支。A. aleuticum 和A. viridimontanum 組成的分支聚入A. pedatum 內(nèi)。亞洲的灰背鐵線蕨A. myriosorum 是A. pedatum-A. aleuticum 分支的姐妹群。DIVA和LAGRANGE分析均表明掌葉鐵線蕨復(fù)合群為東亞起源，其冠級(jí)分化時(shí)間約為 4.27 (2.24–6.57)百萬(wàn)年前。研究結(jié)果顯示目前所承認(rèn)的A. pedatum 可能至少需要被分為三個(gè)種（分別對(duì)應(yīng)北美東部、中國(guó)和日本的居群）。掌葉鐵線蕨復(fù)合群內(nèi)的東亞-北美間斷模式可能是由兩次洲際遷移形成的——一次為晚第三紀(jì)從東亞到北美的遷移，一次為更新世時(shí)從北美至東亞的回遷。該研究是比較和研究東亞-北美間斷分布模式在蕨類植物與種子植物之間異同的首次嘗試。研究結(jié)果對(duì)探索蕨類植物的洲際間斷分布模式及傳播路線具有重要意義。
研究論文以“Biogeographic disjunction between eastern Asia and North America in the Adiantum pedatum complex (Pteridaceae)”為題，發(fā)表于國(guó)際著名雜志《美國(guó)植物學(xué)報(bào)》（American Journal of Botany，2011年植物學(xué)領(lǐng)域JCR前15%期刊）上。http://www.amjbot.org/cgi/content/abstract/98/10/1680. 該項(xiàng)目得到了973項(xiàng)目(2007CB411601)、國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（31070199）、中國(guó)科學(xué)院知識(shí)創(chuàng)新工程（2010KIBA02）和中國(guó)科學(xué)院大科學(xué)裝置開(kāi)放研究項(xiàng)目 (2009-LSF-GBOWS-01)的支持。
Fig. 1. Distribution of the Adiantum pedatum complex showing biogeographic disjunctions between eastern Asia and North America (modifi ed from Paris, 1991b ). Adiantum pedatum : red; A. myriosorum : green; A. aleuticum : blue; and A. viridimontanum : yellow.
Fig. 2. Strict consensus tree of four maximally parsimonious trees derived from the analysis of atpA , atpB , rbcL , trnL-F , and rps4 - trnS sequences. The bootstrap values for 1000 replicates are shown above the branches, the Bayesian posterior probabilities are shown below the branches. ENA, eastern North America. |
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