基于谱系基因组学与全面物种取样的Selligueoid蕨类系统发育与分类新框架

本研究针对Selligueoid蕨类复杂的形态分类难题，通过构建69个物种的质体基因组数据集与19个代表类群的系统发育框架，解析出4个高支持度进化支，提出以4亚属为核心的新分类系统，并首次揭示该类群质体基因组中反向重复区（IR）的结构变异动态及其演化意义。

　　

在蕨类植物研究领域，selligueoid类群作为一个包含超过100种附生植物的多样化群体，其叶形形态的高度分异导致学界曾划分出16个以上属级分类单元，主要包括Arthromeris、Crypsinus、Gymnogrammitis、Phymatopteris、Polypodiopteris和Selliguea等。本研究通过采集150份样本（涵盖69个物种），并整合两种质体基因组数据集——其一是所有物种的6个质体基因区序列，其二是19个主要谱系代表个体的完整质体基因组（plastomes），成功构建了高分辨率的系统发育树。分析结果明确支持selligueoid类群内存在4个强支持进化支，并重新界定了各支系的物种组成。

通过分子钟测算与历史生物地理学重建，研究揭示核心属Selliguea起源于约26–34百万年前的亚洲地区。基于系统发育框架，团队还重建了6个关键形态特征的演化轨迹，并提出广义selligueoid类群应划分为4个亚属的分类系统：Selliguea亚属（subg. Arthromeris）、戟叶亚属（subg. Hastata）、瘤蕨亚属（subg. Pichisermollodes）和狭义亚属（subg. Selliguea）。

尤为重要的是，研究发现质体基因组结构具有显著的系统发育信息。团队在selligueoid类群中鉴定出两次反向重复区（Inverted Repeat, IR）的大规模扩张事件和一次收缩事件。其中一次IR扩张导致小型单拷贝区（Small Single-Copy region, SSC）的全部基因被并入IR区内，使得戟叶亚属（subg. Hastata）的SSC区基因完全缺失，长度急剧缩减至100 bp以下。而在该亚属的衍生谱系共同祖先中，又发生了一次IR区收缩事件，进一步塑造了现存物种的质体基因组结构格局。