珍珠菜族（紫金牛科）的历史生物地理学

物种的洲际间断分布一直是生物地理学家感兴趣的问题。近年来生物地理学研究取得了长足的进展，这得益于分子系统学中DNA序列数据的大量增长，分歧时间估计和地理区域分析的方法学上的发展，和众多广域/间断分布类群的个案资料积累。本项目拟以紫金牛科珍珠菜族为研究对象，深入地研究其系统发育和生物地理学。通过采用世界范围内研究材料的取样、和测定多基因特别是低拷贝核基因序列的途径，获得可靠的系统树，解决本族具密切亲缘的各属的具体系统位置和属下分类群的关系；运用松懈的分子钟方法，估计系统树上各谱系分化的时间；在此基础上，运用不同的地理区域分析方法，研究珍珠菜族的历史生物地理学，特别是推论其原始地理区域和世界范围内的扩散路径。通过生物地理学分析，可以追溯生物类群过去迁移分化的历史，这对理解现代生物区系的格局和成因，以及制定相应的生物多样性保护策略，都有重要意义。

本项目以珍珠菜族为研究对象，通过测定代表种的多基因序列，构建系统发育树，探讨本族各属的系统位置和属下分类群的关系；在分子系统发育框架的基础上，运用不同的地理区域分析方法，研究珍珠菜族的历史生物地理学，特别是推论其原始地理区域和世界范围内的扩散路径。基于多个叶绿体DNA区段和核DNA区段序列数据的系统发育分析表明，珍珠菜属是一个多系类群，形成7个大支；琉璃繁缕属以及珍珠菜族中的一些小属如七瓣莲属、星萼花属、三瓣花属和海乳草属都“隐藏”于珍珠菜属中；整个珍珠菜族可以分为10个主要分支。通过祖先分布区推断及分化时间的估测，推算珍珠菜族的最近共同祖先起源于北半球，并在始新世早期开始隔离分化出两大祖先分布中心 — 北美和亚洲。其中亚洲是最重要的分化中心，其祖先物种多次向欧洲迁移；夏威夷群岛特有的珍珠菜属木黄连花亚属植物也由亚洲的祖先分化而来；欧洲的物种发生了多次向南美洲和非洲迁移的过程，而中南美洲的珍珠菜属物种是在渐新世早期从北美洲的祖先类群中分化迁移而来。通过对珍珠菜族的系统发育和生物地理学分析，可以追溯本类群过去迁移、分化的历史，这对理解被子植物现代生物区系的格局和成因，以及制定相应的生物多样性保护策略，都有重要意义。