地中海特有植物蓝橙花 lineages 的适应性分化与遗传结构：Lysimachia monelli 的生物地理学研究

这篇研究通过整合核微卫星(nSSR)数据和生态位模型(ENM)，揭示了地中海特有植物Lysimachia monelli蓝橙花 lineages的遗传分化与生态适应机制。研究发现两 lineages存在显著的遗传隔离(FST=0.490)和生态位分化，西部群体(葡萄牙)遗传多样性最高(Ho=0.733)，支持"蓝花祖先起源"假说。环境因子如年降水量(bio12)、太阳辐射(srad3/srad7)和土壤阳离子交换量(cec)驱动了 lineages 的异域分布，暗示其可能处于物种形成的晚期阶段。

　　

引言

地中海地区作为全球生物多样性热点，其复杂地形和古气候变迁塑造了Lysimachia monelli的进化轨迹。这种二倍体(2n=20)、自交不亲和植物呈现蓝橙花多态性，两 lineages分布不重叠：蓝花 lineage分布于伊比利亚半岛至北非，橙花 lineage见于摩洛哥、撒丁岛等地。研究结合分子标记与生态建模，旨在解析：(1) lineages遗传分化程度，(2)古今分布格局，(3)生物地理学历史。

材料与方法

采集27个种群(21蓝/6橙)324个体，使用7个nSSR标记分析。通过MaxEnt构建ENM，选取5个关键环境变量(bio9/bio12/srad3/srad7/cec)，投影至现代及三个历史时期(LIG/LGM/MH)。采用STRUCTURE进行贝叶斯聚类，通过AMOVA和PCoA解析遗传结构。

结果

遗传多样性：共检测108个等位基因，蓝花群体遗传多样性更高(Ho=0.650 vs 橙花0.610)。葡萄牙西部群体呈现最高杂合度(Ho=0.733)和最低近交系数(F_is=-0.299)，而西班牙南部群体则相反。瓶颈效应检测显示6个种群近期经历过种群收缩。

种群结构：贝叶斯聚类支持K=5最佳分组：(1)葡萄牙蓝花，(2)西班牙西南蓝花，(3)西班牙中部蓝花，(4)摩洛哥-西班牙东北橙花，(5)突尼斯蓝花-撒丁岛橙花混合群。PCoA显示两 lineages明显分离(解释39.42%变异)。AMOVA表明11.4%变异源于花 color分化(F_CT=0.114)。

生态位模型：现代分布显示蓝花偏好年降水600mm、高七月辐射(>24,000kJ)环境，橙花适应更广降水范围(100-2000mm)但温度更稳定。历史投影表明：LGM期间蓝花退缩至伊比利亚和突尼斯，橙花仅存于北非；潜在重叠区出现在伊比利亚中部，但当前实际分布无同域种群。

讨论

生态适应机制：蓝花对干旱季高温(10-40°C)和高cec土壤(>200mmol(c)/kg)的耐受性更强，可能与花青素类型有关——蓝花含高羟基化delphinidin/cyanidin，比橙花的pelargonidin更具抗逆性。太阳辐射的季节性差异(srad3/srad7)可能是维持多态性的关键选择压力。

进化历史：遗传梯度支持"西部起源假说"，葡萄牙群体可能为冰期避难所。撒丁岛混合群暗示历史基因交流，但当前生殖隔离(杂交后障碍)阻碍基因流。两 lineages分化时间(约2.1 Mya)与更新世气候振荡吻合，符合地中海植物"西东分化"模式。

物种形成状态：综合遗传分化(F_ST>0.3)、生态位差异和生殖隔离，研究者认为两 lineages可能处于物种形成晚期。但需全基因组数据验证是否存在基因组岛或染色体变异。

结论

L. monelli的花 color多态性由古气候变迁与局部适应共同驱动，展示了地中海植物在异域分布下如何通过遗传-环境互作走向物种分化。该研究为理解花卉性状的进化意义提供了经典案例。