柳亚属的系统学及其新世界-旧世界间断分布的生物地理学研究

对41种柳亚属植物进行了叶绿体基因组rbcL、matK、trnD-T、atpB-rbcL以及核基因组ITS、ETS等6个序列进行了DNA测序，并使用最大简约法和最大似然法进行了分子系统树的构建，结果表明：柳亚属不是单系分支，三蕊柳组、大白柳和钻天柳没有聚在柳亚属的主体分支内；柳亚属主体分支中的新旧世界的种类分别形成单系分支；由柳亚属中划分出来的Protitea亚属并不是单系分支；Longifolia亚属虽然形成一个单系分支，但仍位于新世界柳亚属分支中；Chosenia亚属和Pleuradenia亚属形成单系分支。因此我们建议将柳亚属划分为柳亚属，三蕊柳亚属，Pleuradenia三个亚属。叶绿体基因与核基因组、核基因组ITS与ETS序列构建的分子系统树存在显著的系统树冲突，主要的原因可能是自然杂交和基因渐渗。基于分子系统树和可靠的化石证据以贝叶斯方法推断的分化时间表明柳亚属主体分支的分化时间约为30.65百万年（95%置信区间：19.71-41.16百万年），当时的气候条件允许这些的柳亚属的祖先类群通过白令陆桥和北大西洋陆桥在新旧世界间自由的传播，随后的气候变冷阻断这些柳亚属祖先类群在新旧世界间的基因交流从而最终形成了其新旧世界间的间断分布格局。而三蕊柳分支以及大白柳、钻天柳分支的祖先类群分化出来之后由于受到地质条件和气候条件的限制，并没有传播到新世界。