基于核基因与叶绿体基因组测序的非洲凤仙花属(Impatiens)系统发育基因组学研究揭示其辐射演化历史

本研究针对凤仙花属(Impatiens)形态高度变异导致的系统发育关系解析难题，通过Angiosperms353靶向富集和质体基因组浅层测序技术，构建包含206个类群的系统发育框架。研究首次确定冠部凤仙花科分化时间为59.3 Mya，非洲类群三次扩散事件中发现泛非洲与东非洲两大进化支系，核质基因组拓扑结构存在显著差异但均支持属下7个组的单系性，为理解该超大属的适应性辐射提供了重要演化框架。

　　

通过整合核基因（Angiosperms353靶向富集）与叶绿体基因组（质体基因组浅层测序）数据，本研究构建了包含206个凤仙花属(Impatiens)类群（含128个非洲大陆类群）的系统发育框架。采用Ericales（杜鹃花目）级化石标定分子钟，揭示凤仙花科冠部起源时间为59.3百万年前(Mya)，凤仙花属冠部分化于45.4 Mya。非洲类群的辐射演化可追溯至中新世，研究证实其经历三次从亚洲向非洲的扩散事件，其中第三次扩散形成两大关键支系：泛非洲支系（分布于热带非洲全境）和东非支系（集中于坦桑尼亚与肯尼亚）。核质基因组拓扑结构存在广泛不一致性，但均支持凤仙花亚属内七个组的单系性。研究表明该属演化历史可追溯至始新世， floral traits（花部性状）存在大量趋同进化与快速演化现象，核基因系统发育较叶绿体基因组更能反映地理分布格局。本研究为后续探讨该超多样化属的演化机制奠定了坚实框架。