推测物种形成的地理模式可以帮助人们更好地理解生物多样性的产生和汇集。中国亚热带具有全世界最为丰富的温带植物区系，然而，有关中国亚热带植物物种形成地理模式的研究极为少见。长柄水青冈（Fagus longipetiolata）与亮叶水青冈（F. lucida）是水青冈属广布于中国亚热带的两个姐妹种，分布区高度重叠（图1），偶尔生长在同一个群落。其同域分布格局是同域物种形成的结果还是异域物种形成后二次接触的结果？解答这个科学问题不仅有助于理解水青冈属物种多样性的形成，也有助于理解中国亚热带温带植物区系的形成。

 图1 长柄水青冈与亮叶水青冈的地理分布和遗传组分

张志勇教授/寇一翾副研究员研究团队采用11个核基因标记对长柄水青冈与亮叶水青冈各27个群体进行群体遗传学研究。结果发现两个物种在遗传上区分明显，但有少量种间基因流（图1，2）。对种间基因流进行模拟发现，两个物种的基因流发生在近期（0.8百万年前，Ma），远远晚于两个物种形成的时间（8.53Ma）（图2），说明两个物种的同域分布极有可能是异域物种形成后二次接触形成。

图2 长柄水青冈与亮叶水青冈物种分化与基因流

通过对两个物种进行种群动态分析发现，亮叶水青冈从3Ma开始种群扩张，而长柄水青冈种群扩张发生在0.8Ma至05Ma之间，之后种群发生收缩。这些结果加上丰富的水青冈化石资料表明亮叶水青冈可能在上新世从北半球高纬度迁移到中国亚热带，而长柄水青冈则在第四纪中期迁移到中国亚热带，从而形成同域分布。由于两个物种分化时间久远（8.53Ma），已经形成强烈的生殖隔离，两者共存时只发生微弱种间基因流，物种不会发生融合。研究结果较好地解释了中国丰富的水青冈属植物多样性，也为理解中国亚热带温带植物区系的形成提供了深刻的见解。

2024年8月15日，该成果被植物学领域经典刊物《Botanical Journal of the Linnean Society》正式发表，中国科学院/江西省庐山植物园李单琦助理研究员为第一作者，广西漓江流域景观资源保育与可持续利用重点实验室张志勇教授为第一通讯作者，寇一翾副研究员为并列通讯作者。

该研究得到国家自然科学基金（Nos. 32360064, 31770236 和30760016）、江西省主要学科学术与技术带头人（领军人才）（20213BCJ22006）等项目的资助。

全文链接：https://academic.oup.com/botlinnean/article-abstract/205/4/403/7606110?login=true