实蕨属植物系统发育和生物地理学研究获进展

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近日，中国科学院华南植物园植物科学研究中心研究员王发国联合中国科学院昆明植物研究所、深圳市兰科植物保护研究中心、密苏里植物园等研究人员在实蕨属植物系统发育和生物地理学研究方面取得新进展。相关成果发表于《分子系统发育与进化》。

实蕨属是一个泛热带属，主要分布于亚洲和大洋洲岛屿，具有匍匐或短直立的根茎，是林下植被的重要组成部分。本属曾被归入实蕨科、舌蕨科、藤蕨科中，目前被广泛接受为鳞毛蕨科、舌蕨亚科的一员。以前，基于形态学和分子生物学研究证实，当Mickelia属被排除在外时，实蕨属是单系，并确定实蕨属有三个主要分支。然而，早期的研究是基于相对较少的样本，大多数亚洲物种没有包含在内。

研究人员以鳞毛蕨科实蕨属作为主要研究对象，共选取68种（代表了实蕨属85%的物种）169个样本的叶绿体片段，采用贝叶斯法、最大似然法以及简约法构建全球实蕨属系统发育框架。结果显示，实蕨属分为四大支：马达加斯加分支、非洲分支、美洲分支及亚洲分支，亚洲为该属的多样性中心。

结合化石数据和地理分布数据，采用BEAST和RASP进行分歧时间估计及祖先分布区重建，显示实蕨属最早起源于非洲，并向亚洲扩散分布，于近期从亚洲经非洲向美洲扩散，形成了当下的泛热带间断分布的格局。

研究人员进一步以亚洲实蕨属作为主要研究对象，分析其属内多样性形成的可能原因。亚洲实蕨属可分为6个高支持率的亚分枝，分别是异叶亚分枝、刺蕨亚分枝、波叶亚分枝、可雅那亚分枝、实蕨亚分枝、河口实蕨亚分枝。这些亚分枝内部的谱系/物种关系总体上得到了很好的解析，除了异叶亚分枝和可雅那亚分枝。

其中，已有文献记载的两个杂交种网脉实蕨、云南刺蕨分别来自于异叶亚分枝和可雅那亚分枝，结合实蕨属内的形态变异，研究人员推测自然杂交促进了东亚实蕨属内的多样化形成。

相关论文信息：http://dx.doi.org/10.1016/j.ympev.2022.107633