河南农业大学植物保护学院与生命科学学院团队:基于核基因数据重建紫堇属系统发育关系,揭示其广泛的杂交渐渗和属下多个组的非单系性
- 2026-05-12 17:10:08
重建快速辐射分化类群的系统发育关系并为其建立可靠的属下分类系统，一直是生命之树重建中最具挑战性的任务之一。紫堇属（Corydalis）隶属于罂粟科（Papaveraceae）荷包牡丹亚科（Fumarioideae），包含530余种，是青藏高原及周边地区典型的辐射分化类群。该属植物花色靓丽、花型独特、姿态优美，富含延胡索乙素、紫堇碱等多种苄基异喹啉类生物碱，具有极高的观赏价值和药用价值。紫堇属植物形态性状极其复杂多变，是被子植物中系统分类学研究的困难属之一。前人基于系统发育基因组学和形态学证据对紫堇属进行了全面修订，提出将该属划分为4个亚属39个组。但该系统主要依赖叶绿体基因组数据，对核基因的考虑有限。
近日，Journal of Systematics and Evolution（JSE）在线发表了河南农业大学重要植物资源保护与利用团队题为“Revisiting the phylogeny of Corydaliswith nuclear genes: Implications for its phylogenetic conflict and infrageneric classification”的研究论文（https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/jse.70072）。该研究整合了4个亚属265个物种的基因组浅层测序数据，获取了6617个核SNP位点和8个单拷贝核基因（SCN），构建了紫堇属系统发育树。结果发现：（1）支持前人提出的四个亚属的划分（岩生紫堇亚属subg. Cremnocapnos、裂柱紫堇亚属subg. Bipapillatae、黄堇亚属subg. Sophorocapnos和紫堇亚属subg. Corydalis），紫堇亚属又被分为四个主要分支（I、II、III、IV），且主要分支之间存在明显的核质冲突；（2）10个组被证实为非单系（图1A），包括小花黄堇组（sect. Cheilanthifoliae）、石生黄堇组（sect. Thalictrifoliae）、蔓生黄堇组（sect. Vermiculares）、石隙紫堇组（sect. Rupifragae）、大叶紫堇组（sect. Asterostigmata）、突尖紫堇组（sect. Mucronatae）、高紫堇组（sect. Elatae）、穆坪紫堇组（sect. Flexuosae）、克什米尔紫堇组（sect. Fasciculatae）和双斑黄堇组（sect. Bimaculatae）；（3）紫堇亚属（subg. Corydalis）内部普遍存在杂交和基因渐渗，特别是clade III和clade IV 可能是杂交起源（图1B）。这种杂交驱动的演化机制，可能是紫堇属物种快速分化的重要动力。
河南农业大学植物保护学院已毕业硕士研究生曹家谅（现为南京师范大学在读博士生）和生命科学学院已毕业硕士研究生王鹏行为论文的第一作者，河南农业大学植物保护学院刘艳艳副教授和生命科学学院李家美教授为通讯作者。课题组在读硕士生于成龙、王森博、赵婉瑜参与了该项研究。该工作得到国家自然科学基金（32570245, 32000170）、河南省自然科学基金（262300421469）等项目的资助。
责编：王率真
Journal of Systematics and Evolution (JSE)是以分类、系统发育和进化为核心内容，以描述和理解生物多样性为服务目标的多学科综合性国际学术期刊，主要发表系统与进化生物学领域的研究成果。JSE是中国科技期刊国际影响力提升计划项目（2013–2018）和中国科技期刊卓越行动计划项目（2019–2023、2024–2028）支持期刊。最新JCR 5年影响因子3.3；CiteScore 8.2，在生态、进化、行为和系统学学科处于Top 8%。获第三届、第四届中国科协优秀科技论文奖；2024年连续第十三年荣获“中国最具国际影响力学术期刊”奖；为首届“中国期刊封面设计精品展”入展期刊，入选2025北京国际图书博览会精品期刊展。
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