海南岛苦苣苔科植物生态与进化研究取得新进展

       苦苣苔科(Gesneriaceae)广布于全球热带地区，有150余属3500余种。中国滇黔桂交界区、东南亚群岛是苦苣苔科植物的两个分布中心，海南岛位于其间。为揭示海南岛苦苣苔科物种多样性和进化历史，及其与周边地区的历史联系，任明迅教授带领的团队对海南岛苦苣苔科植物的地理分布格局、繁育系统、物种进化关系开展了研究，加深了对海南岛生物多样性进化历史、特有种形成与维持机制的认识。

       海南岛自然分布有苦苣苔科23种、其中8个特有种，特有率高达33%。海南省与广东省有最高的物种组成相似性。从地理分布来看，海南岛最高峰五指山的苦苣苔科物种多样性最高(图1、图2)；在垂直方向上以600-800 m最为集中，而特有种多样性在600-800 m和1,600-1,800 m出现两个峰值(图2)。原始苦苣苔科植类群主要集中在低海拔区域，后期分化出来的支系出现向中、高海拔迁移的趋势(图3)。这些结果表明，高耸入云的山顶形成的“天岛”隔离作用可能是苦苣苔科特有种形成与维持的重要原因。

       根据核基因ITS 1/2、叶绿体基因Trn L-F构建的物种系统发育关系，海南岛苦苣苔科植物的基部类群都是与东南亚共享的，而海南岛-中国大陆分布的类群及海南岛特有种均处于系统树20 Ma以后的较近分化出的分支(图3)。早期分化的苦苣苔科植物如尖舌苣苔属、十字苣苔属等在东南亚和海南岛共同分布，表明苦苣苔科植物很早就已经从东南亚迁入海南岛。海南岛-中国大陆共同分布的类群处于海南岛苦苣苔科系统发育树末端的较新分支，特有种的形成可能与海南岛在印度板块撞击欧亚板块、中南半岛向南挤压的作用下从北部湾脱离出来后的隔离作用造成的(图3)。上新世末的海退和晚更新世末海平面的下降导致海南岛和雷州半岛两度相连，使得海南岛和广州省苦苣苔科物种相似性最高。

       相关结果以《Pollination syndromes of Chinese Gesneriaceae: a comparative study between Hainan Island and neighboring regions》为题发表在2017年3月出版的《Botanical Review》、《海南岛苦苣苔科植物的地理分布格局与系统发育关系》发表在2017年8月《生物多样性》。研究得到了国家自然科学基金(31670230)和海南大学科研启动经费(kyqd1501)的支持。

文章链接：https://link.springer.com/article/10.1007/s12229-017-9181-6

                  http://www.biodiversity-science.net/article/2017/1005-0094-25-8-807.html

图1 苦苣苔科植物在海南岛的地理分布(□所有物种 ■特有种)

图2 海南岛苦苣苔科物种多样性的垂直分布(□所有物种 ■特有种)

图3 根据ITS和trnL-F序列建立的海南岛苦苣苔科物种系统发育树。上方的地图显示了苦苣苔亚科在亚洲的地理分布，示海南岛位于分布区中心。分支上的数值表示支持率。