基于RADseq技术的斯里兰卡胡椒属植物系统发育基因组学与分化时间估算研究

本研究采用限制性酶切位点关联DNA测序技术(RADseq)，首次系统解析了斯里兰卡9-10种胡椒属(Piper)植物的系统发育关系与分化时间。研究人员通过分析27份样本获得的284,013个高质量SNP，揭示出包含本地特有种P. zeylanicum与P. trineuron的a分支和东南亚类群组成的b分支，其分化时间可追溯至渐新世-中新世交界(~25.9 Ma)。研究为南亚地区胡椒属生物地理学提供了全新见解。

　　

在斯里兰卡这个南亚生物多样性热点地区，生长着9-10种神秘的胡椒属(Piper)植物。尽管该属植物的系统发育和生物地理学已有诸多研究，但这些岛上居民却长期被科学界忽视。最新研究运用限制性酶切位点关联DNA测序技术(Restriction-site-associated DNA sequencing, RADseq)揭开了它们的进化密码。

科研团队对27份代表性样本展开深度分析，包括特有种、本土种和引进种，最终获得284,013个高质量单核苷酸多态性(Single nucleotide polymorphisms, SNPs)标记。数据揭示出两个强支持度的进化分支：a支系囊括了斯里兰卡特有种锡兰胡椒(P. zeylanicum)和三脉胡椒(P. trineuron)，与本土种膜叶胡椒(P. hymenophyllum)及外来种黑胡椒(P. nigrum)亲缘密切；b支系则聚集了东南亚的长胡椒(P. longum)和蒌叶(P. sarmentosum)，以及岛上的P. fallax和P. walkeri。

分子钟分析显示，这两个关键支系的分化发生在渐新世-中新世交界时期(约25.9百万年前)，而多数物种形成事件集中在中新世。特别有趣的是，锡兰胡椒与膜叶胡椒约6.1百万年前的分化，暗示着斯里兰卡近期仍存在活跃的物种形成过程。研究还颠覆了传统认知：P. walkeri竟与东南亚类群聚为一支，而黑胡椒与三脉胡椒展现出意想不到的近缘关系。

这些发现勾勒出一幅生动的进化图景：斯里兰卡的胡椒属植物经历了多次跨海殖民事件，随后在岛屿独特的地质和生态过程驱动下实现就地多样化。该研究不仅填补了南亚胡椒属进化研究的空白，更揭示了岛屿生物多样性形成的复杂机制。