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　　杜鵑花屬（Rhododendron）是北半球最大的木本植物屬，也是我國種子植物最大的屬，全球有1000余種，其中中國有約590種?？焖佥椛溲莼皖l繁的自然雜交事件使得杜鵑花屬分類和系統(tǒng)發(fā)育研究存在巨大挑戰(zhàn)性。橫斷山和喜馬拉雅地區(qū)是全球杜鵑花屬植物分布和分化中心之一，共有該屬物種320余種，其中約三分之二為區(qū)域特有種。因此，杜鵑花屬在橫斷山和喜馬拉雅地區(qū)的多樣化歷史一直備受關(guān)注。 

　　近期，中國科學(xué)院昆明植物研究所高連明團(tuán)隊和李德銖團(tuán)隊與英國愛丁堡大學(xué)Richard Milne博士、愛丁堡皇家植物園Peter Hollingsworth教授合作，對杜鵑花屬物種進(jìn)行廣泛取樣，獲得了杜鵑花屬全部8亞屬12組共161個物種的淺層基因組數(shù)據(jù)，包含了該屬在橫斷山和喜馬拉雅地區(qū)約45%的物種?；谌~綠體基因組數(shù)據(jù)，通過系統(tǒng)發(fā)育重建、分化時間估算和物種多樣化速率等分析探究了杜鵑花屬的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系和多樣化歷史。 

　　研究結(jié)果表明，葉綠體基因組能夠很好地解決杜鵑花屬的亞屬間和多數(shù)物種間的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系。與前期基于葉綠體基因組和核基因組數(shù)據(jù)推斷的系統(tǒng)發(fā)育相比較，發(fā)現(xiàn)杜鵑花屬包括13個穩(wěn)定的單系分支；核和質(zhì)體系統(tǒng)發(fā)育之間的強(qiáng)烈沖突則表明，深度分支可能發(fā)生過雜交/基因漸滲等網(wǎng)狀進(jìn)化事件。葉狀苞杜鵑亞屬（R. subg. Therorhodion）在始新世（約56 Mya）首先分化出來，經(jīng)過始新世和漸新世（約32 Mya）的地史變遷，在中新世早期（23.8 ~ 17.6 Mya）一個相對較短的時期（約6 Mya之內(nèi)）快速多樣化形成了核心杜鵑屬（共12個分支）的10個支系。以橫斷山和喜馬拉雅地區(qū)為分化中心的兩個亞屬（代表了區(qū)域內(nèi)90%以上的物種）多樣化歷史各不相同。杜鵑花亞屬（R. subg. Rhododendron）在中新世早期（20.1 Mya）起源，多樣化速率在隨后（約16.6 Mya）顯著增加，此后（約13.7 Mya）再分化出適應(yīng)高海拔（Clade RH）和適應(yīng)低海拔（Clade RL）的兩個分支，這與橫斷山-喜馬拉雅山脈中新世中期（約17 ~ 14 Mya）持續(xù)的地質(zhì)構(gòu)造事件并隆升至接近現(xiàn)今海拔高度相吻合。持續(xù)活躍的造山運(yùn)動、氣候變冷和亞洲夏季風(fēng)加劇等因素導(dǎo)致的復(fù)雜地形、異質(zhì)生境和擴(kuò)散障礙等促進(jìn)了這兩個分支發(fā)生平行的輻射物種形成。另一個以橫斷山和喜馬拉雅地區(qū)為分化中心的亞屬常綠杜鵑亞屬（R. subg. Hymenanthes）則起源于中新世早期稍后（19.5 Mya），其冠群在中新世晚期（約10 Mya）才開始分化，多樣化速率開始時較為緩慢，在早上新世（約5 Mya）擴(kuò)散到橫斷山-喜馬拉雅地區(qū)后發(fā)生快速輻射分化成種，其凈多樣化速率是杜鵑花亞屬的近5倍。這很可能是由于其在橫斷山和喜馬拉雅地區(qū)的擴(kuò)散造成的，上新世的全球氣候變冷和季風(fēng)加強(qiáng)可能直接影響了其分化速率。常綠杜鵑亞屬雖然有一些分支僅包含適應(yīng)高海拔的物種，但大多數(shù)分支同時具有適應(yīng)低海拔和高海拔的物種；與杜鵑花亞屬相比，其海拔偏好可塑性更強(qiáng)，表明該亞屬多樣化過程中具有較強(qiáng)的生態(tài)可塑性。該研究對理解橫斷山-喜馬拉雅地區(qū)的物種多樣化形成歷史與適應(yīng)性進(jìn)化提供了重要的研究案例。 

　　該研究成果以Resolution, conflict and rate shifts: insights from a densely sampled plastome phylogeny for Rhododendron (Ericaceae)為題發(fā)表在植物學(xué)主流期刊Annals of Botany上，博士研究生莫智瓊和付超男博士為論文第一作者，高連明研究員和李德銖研究員為論文通訊作者。 

　　該研究得到了中國科學(xué)院B類先導(dǎo)專項（XDB31000000）、中國科學(xué)院大科學(xué)裝置（2017-LSFGBOWS-02）、國家自然科學(xué)基金（32000173，91631101，31670213）、云南省基礎(chǔ)研究專項重大項目（202101BC070003）以及云南省博士后定向培養(yǎng)資助項目（E132711261）的資助。 

　　文章鏈接 

圖1 基于葉綠體基因組構(gòu)建的杜鵑花屬系統(tǒng)發(fā)育樹 

圖2 基于葉綠體基因組推斷的杜鵑花屬分化時間和多樣化速率