狭义蛇葡萄属东亚支系的系统发生与生物地理演化

摘要

狭义蛇葡萄属(Ampelopsis s. str.)是葡萄科的落叶木质藤本植物,主要分布在北半球温带地区,特别是东亚为其重要的分布和演化中心。该研究选取了狭义蛇葡萄属15个种的37个样本,对其5个叶绿体基因片段(trnL-F、rps16、psbA-trnH、atpB-rbcL和trnK-petN)和2个核基因标记(ITS和GAI1)进行了分子测序;利用测序获得的分子数据探讨属内的系统发生关系,叶的性状演化以及生物地理起源演化。结果表明:(1)狭义蛇葡萄属是一个单系类群,属内东亚地区的物种聚成一支。(2)叶绿体基因数据分析结果表明,狭义蛇葡萄属东亚支系分为两支系,这两支系的分布范围大致与东亚植物区系的中国-日本森林和中国-喜马拉雅森林亚区范围相一致。(3)形态演化分析表明,掌状复叶为祖征,叶形态性状存在多次的独立起源和演化,其变化与系统进化没有明显的关系。(4)生物地理分析结果表明,狭义蛇葡萄属起源于北美,渐新世晚期至中新世早期迁移扩散至欧洲,中新世中期随着全球气温回暖迁移至东亚,并进一步在东亚地区快速分化形成多样化中心,这可能与中新世时期的气候温暖、受第四纪冰川影响较少以及东亚地区复杂的地形地貌有关。