夏威夷四倍体半边莲属植物的系统基因组学：揭示其起源、扩散历史与适应性辐射的平行进化机制

来自国际团队的研究人员通过分析89%现存物种的633个核基因位点(nuclear loci)及全质体基因组(plastomes)，解决了夏威夷半边莲类群(143物种)在快速岛屿辐射中因网状进化(reticulate evolution)导致的系统发育冲突。研究揭示该类群8.5-11.3 Ma的辐射分化伴随不完全谱系分选(ILS)，核质基因组差异反映快速分化而非杂交；发现89%的岛间扩散遵循严格递进规则(strict progression rule)，证实平行辐射(parallel radiation)驱动了海拔与花长的生态形态分化，为岛屿适应性辐射提供了新模式。

　　

这项研究解密了夏威夷群岛特有的四倍体半边莲类群( Hawaiian lobeliads )的进化密码。通过633个核基因位点(nuclear loci)和完整质体基因组(plastomes)的大数据分析，研究者重建了101个物种的系统发育关系。质体基因组显示夏威夷谱系单系起源，但核数据却将波利尼西亚的硬果属( Sclerotheca )与夏威夷肉质果类群( Clermontia / Cyanea - Brighamia / Delissea )列为姐妹群。这种核质冲突(nuclear-plastid discordance)源于8.5-11.3百万年前快速辐射导致的不完全谱系分选(ILS)，而非杂交事件。

研究发现89%的岛间扩散事件严格遵循"递进规则"(progression rule)——即物种优先向地质年龄更年轻且距离更近的岛屿迁移。质体数据会高估此类事件达17%。在两大核心属——吊钟花属( Clermontia )和曲蕊属( Cyanea )中，每个主岛都独立演化出近乎平行的海拔适应带和花冠长度分化谱系，展现出惊人的平行辐射(parallel radiation)现象。

该辐射类群的多样化进程始于早期属间habitat分化，随后通过 Clermontia / Cyanea 属内的平行适应性辐射与生态成种(ecological speciation)持续推动。频繁的岛间扩散、普遍的单岛特有现象(single-island endemism)以及偶发的杂交事件共同塑造了这个海洋群岛最大植物辐射类群(143物种)的进化史诗。