忍冬科新亚科六道木亚科(Zabelioideae)的发表

物种分化过程是一个长时间尺度的变化过程,这个时间尺度通常以百万年为计量单位。在如此漫长的进化时间尺度下,发生在祖先支系之间的、古老的基因流信号时常会被湮没或被人为地忽略。早期的进化生物学家认为种间基因流是偶发的,然而,近些年借助基因组数据的研究表明:种间基因流在自然界普遍存在,并且在塑造当前的生物多样性和生命之树的过程中扮演了不可或缺的作用。早期的系统发育重建通常基于单个或者几个基因片段,并把得到的系统发育树解释为真实的系统发育关系。然而实际上由于多种原因,基因树和物种树不一致是很普遍的现象。在近缘物种之间,基因树和物种树不一致通常是由于两种因素导致——不完全的谱系分选和/或种间基因流。增加数据量和改进计算方法(如采用溯祖等方法)能有效降低不完全的谱系分选的影响;然而,由于基因流反映的是网状进化关系而不是分支进化历史,因此很难有效地规避其影响。

海南大学热带作物学院王华锋课题组利用Hyb-seq杂交捕获技术对覆盖忍冬科7个主要大支的38个物种的43个个体及外类群3个个体的的进行单拷贝核基因测序,同时采用基因组浅层测序(Genome Skimming)通过二代测序技术获得这46个个体叶绿体全基因基因组数据。基于核基因数据分别构建了ML树和物种树,基于叶绿体基因组数据构建了ML树。结果发现,除物种树外,其他两个棵系统发育树均强烈支持忍冬科被分为包括糯米条属(Abelia)在内的7个大枝,且枝间支持率很高,但三个系统发育树中不同大枝的系统发育位置有冲突(图1-2)。进一步的系统发育网络分析表明网状进化树更能表示忍冬科种间的真实关系,除了不完全谱系分选(ILS)外,种间的基因流导致的网状进化对系统发育重建过程中起到重要影响(图3),基于多重组学、形态学、地理分布和分歧时间的多重证据,本研究确立六道木亚科(Zabelioideae)为忍冬科的一个新亚科。

Fig. 1 Species tree of the nuclear dataset inferred with ASTRAL-Ⅲ.

Fig. 2 Tanglegram of the nuclear concatenated (left) and plastid (right) phylogenies.

Fig. 3 Best supported species networks inferred with Phylonet for the (a) 11-taxa, (b) 9-taxa, and (c) 7-taxa data sets.

该研究成果以“A phylogenomic perspective on gene tree conflict and character evolution in Caprifoliaceae using target enrichment data, with recognized as a new subfamily ”为题于2021年4月6日在线发表于Journal of Systematics and Evolution上。海南大学博士生王宏信与美国明尼苏达大学生物科学学院Diego F. Morales-Briones博士为共同第一作者;海南大学热带作物学院王华锋教授为通讯作者;美国欧柏林大学生物学系Michael J. Moore教授和美国史密森研究院自然历史博物馆Jun Wen研究员参与了本研究,该研究得到了国家自然科学基金项目的资助。

原文链接 |https://www.jse.ac.cn/EN/10.1111/jse.12745

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