苏铁目含370种,是种子植物中最古老的谱系之一,分布在热带和亚热带地区及部分暖温带地区。苏铁类起源于2.65亿年前的二叠纪,而现生的苏铁类群多样化是在11-20百万年左右辐射演化的结果。在新热带地区,分布有四个属:角果泽米属(Ceretozamia)有 39种,双子铁(Dioon)有18种,小苏铁属(Microcycas)有1种, 泽米铁属(Zamia)有84种。角果泽米属主要分布在墨西哥,部分种类分布于洪都拉斯、伯利兹和危地马拉等国家,该属以其叶轴具两个平行近轴纵沟、全缘的小叶以及大小孢子叶有两个明显的顶端角状结构不同于其他类群。
基于野外调查以及形态研究的深入,多达20余种角果泽米属的新物种近期先后发表。受气候变化和人为干扰,该类群所有种均被列入IUCN附录I,而其属下物种间关系、历史生物地理学、时空分布格局,以及形态性状演化和现有分布式样间关系仍缺少系统性研究。
仙湖植物园博士后Sadaf Habib博士等利用仙湖植物园苏铁基因组项目团队前期的系统发育数据,通过3954个单拷贝基因对30种的角果泽米进行了系统发育分析,将角果泽米属分为Matudae、Miqueliana和Mexicana 三个类群;同时进行了历史生物地理和形态多样性的分析,提出角果泽米祖先起源于中新世中期的墨西哥南部,跨墨西哥火山带是墨西哥南部和北部物种扩散的屏障,中新世后期该属发生了有限的扩散,最大多样化发生在全新世时期。该研究进一步提出角果泽米属内物种的起源和扩散途径、系统发育关系以及形态多样性化,对过去的气候变化如何影响多样化也进行了分析。
该成果以“Phylotranscriptomics Shed Light on Intrageneric Relationships and Historical Biogeography of Ceratozamia (Cycadales)”为题在线发表于植物科学领域主流杂志Plants。Sadaf Habib博士为论文第一作者,仙湖植物园张寿洲研究员为通讯作者,仙湖植物园龚奕青博士、董珊珊博士以及泰国Noon Nooch 热带植物园的Anders Lindstrom 及美国纽约植物园的Dennis Stevenson参与了该工作。该研究得到了龚奕青博士主持的深圳市城管科研项目“苏铁目泽米铁科系统发育和地理分布格局”项目支持。
文章链接:Habib, S.; Gong, Y.; Dong, S.;Lindstrom, A.; Stevenson, D.W.;Wu H.; Zhang, S. Phylotranscriptomics Shed Light on Intrageneric Relationships and Historical Biogeography of Ceratozamia (Cycadales). Plants 2023, 12, 478.https://doi.org/10.3390/ plants12030478