苔藓植物Rhabdoweisiaceae科核质基因组系统发育冲突揭示网状进化与杂交事件

【字体: 时间:2025年08月09日 来源:Botanical Journal of the Linnean Society 2.2

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  本研究针对苔藓植物Rhabdoweisiaceae科中核基因组ITS区与细胞器标记(rps4/trnL-trnF/Nad5)系统发育冲突现象,通过多基因联合分析揭示了至少6组显著的系统发育不一致案例。研究人员发现"Brideliella wahlenbergii C"等谱系存在ITS1与ITS2区域嵌合现象,证实了Cynodontium属与Arctoa属间存在广泛杂交事件,并提出南半球Kiaeria robusta等类群的异常分布格局与细胞核-细胞质基因组不协同进化(cyto-nuclear discordance)相关。该研究为理解苔藓植物适应性辐射中的网状进化(reticulate evolution)机制提供了分子证据。

  

在苔藓植物Rhabdoweisiaceae科的进化研究中,核基因组内转录间隔区(ITS)与细胞器标记基因(rps4/trnL-trnF/Nad5)构建的系统发育树展现出令人惊异的冲突模式。其中最具戏剧性的案例当属"Brideliella wahlenbergii C"谱系——这个"分子嵌合体"的ITS1区域与Symblepharis sinensis完全匹配,而ITS2和细胞器序列却与Brideliella属如出一辙。

Cynodontium属物种展现出更复杂的进化拼图:C. asperifolium和C. tenellum在ITS1树中与Dicranoweisia cirrata聚枝,但ITS2和细胞器数据却坚称它们属于Cynodontium家族。更耐人寻味的是,C. suecicum这个"分子变装者"竟携带与C. tenellum完全相同的细胞器基因组,却披着Arctoa blyttii的ITS序列外衣。

南半球的Kiaeria属物种则上演了跨半球进化大戏——来自澳新地区的K. robusta和K. lewinskyae在ITS树中意外出现在北半球Arctoa家族,而细胞器数据却坚持它们应回归Kiaeria(R2分支)。这些核质基因组"吵架"的现象,如同分子水平的"罗生门",暗示着历史上频繁发生的杂交和基因渐渗事件。

特别值得注意的是,那些占据极端环境的特殊形态谱系,其形成过程往往伴随着细胞核与细胞器基因组的"分道扬镳"。例如Arctoa glacialis在ITS树中与Ripariella riparia称兄道弟,而在细胞器树中却成为Arctoa属的基部分支。这些发现为理解苔藓植物如何通过网状进化(reticulate evolution)快速适应多样化生境提供了关键线索。

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