Полиплоидия и дальнее расселение совместно формируют глобальное видообразование желтушника
Дальнее расселение (LDD) — один из важнейших биогеографических процессов. Полиплоидия, или дупликация всего генома, давно рассматривается как внутренняя особенность LDD. Однако до сих пор было неясно, как и в какой степени полиплоидия взаимодействует с LDD.
В исследовании, опубликованном в Global Ecology and Biogeography, учёные из Xishuangbanna Tropical Botanical Garden (XTBG) Китайской академии наук раскрыли синергетическую связь между полиплоидией и LDD и показали их совместную роль в формировании глобального видообразования у рода растений Rorippa (желтушник), возникшего в позднем миоцене (около 7.10 миллионов лет назад).
Исследователи разработали единую схему для проверки предполагаемой роли полиплоидии в глобальной биогеографии желтушника (Rorippa Scop.), рода семейства Brassicaceae.
Используя нуклеотидные данные из пластома и нескольких низкокопийных ядерных локусов, учёные:
- Построили хорошо разрешённые и датированные филогении для 58 видов Rorippa.
- Классифицировали разные геномные группы среди плоидностей.
- Проследили темпы и способы их расселения по миру.
Основные выводы:
- LDD сформировал амфитропическое разъединение (разрыв ареала) у Rorippa.
- Полиплоиды показали более высокие скорости расселения, чем диплоиды.
- 5 диплоидов и 21 полиплоид были идентифицированы как продукты видообразования через трансокеанское расселение.
- LDD с участием полиплоидии чаще происходили по схеме "LDD → полиплоидизация", чем "полиплоидизация → LDD".
Биогеография пластома Rorippa указывает, что частые LDD могли сформировать амфитропическое разъединение видов, а полиплоидия сыграла значительную роль во время LDD. Глобальная биогеография рода показывает, что полиплоидия могла способствовать успеху LDD в Южном полушарии.
Исследование демонстрирует, что полиплоидия в Rorippa является не только драйвером, но и ответчиком LDD, подчёркивая их синергетические отношения. Работа предлагает схему для изучения биогеографических последствий полиплоидизации и совместной роли полиплоидии и LDD в формировании распределения биоразнообразия.
«Результаты не только помогают понять, как виды растений адаптируются и распространяются в новые географические области, но и дают новые идеи для защиты и управления важным растительным ресурсом Rorippa», — сказал Син Яову (Xing Yaowu) из XTBG.