廣泛分佈於熱帶和副熱帶地區，透過洋流散播種子，便將分佈區域擴展至全球的植物——黃槿（錦葵科）是何時出現在地球上的？又花費了多長時間擴散至全球的？京都大學研究生院理學研究科副教授高山浩司、碩士研究生山崎由理（現就職於日立製作所）、琉球大學熱帶生物圈研究中心教授梶田忠等組成的研究團隊,透過分析迄今從世界各地收集的黃槿及近緣種樣本的基因體，闡明瞭黃槿的分佈擴散程序。該成果已發表在《Molecular Ecology》期刊上。
地球上分佈最廣的植物——黃槿花
研究人員使用新一代測序儀進行分析後，檢測出葉綠體DNA的整個鹼基序列（約162,000個鹼基對）和核DNA的單核苷酸多態性（891個基因座）。基因體層面的譜系學分析表明，黃槿的祖先大約在距今400萬年前從東南亞的內陸性物種中分化出來，擴散至全球的熱帶和副熱帶地區。此外，研究結果顯示，在黃槿分佈的周邊區域生存的多種地域特有物種是在距今約100萬年之後出現的。族群結構分析表明，黃槿的印度洋-太平洋種羣沒有明顯的遺傳分化，即便分佈範圍擴散至全球后，種羣間的基因流動動仍維持在一個較大範圍水平。
另一方面，在研究黃槿和近緣種的系統關係時，研究人員發現葉綠體DNA和核DNA的譜系學樹的樹形並不完全一致。其中，核DNA的譜系學樹按照物種或地域分爲不同的譜系，而葉綠體DNA的譜系學樹中，不同的物種間發生了部分交雜現象。像這種葉綠體DNA和核DNA的譜系學樹的不一致現象在許多植物中都被發現，其主要原因被認爲是雜交引起的基因穿透和基因不完全的譜系分叉流。
本次研究中，在根據核DNA的單核苷酸多態性資料驗證種間雜交的可能性時，研究人員檢測出新大陸的近緣種、美國海濱木槿的大西洋種羣和黃槿的西非種羣之間有着雜交的痕跡。該結果也與先行研究中揭示的美國海濱木槿中發生的葉綠體擷取的可能性相符。目前，新大陸並沒有野生黃槿，其終極因數被認爲是跨越太平洋的長距離種傳播，導致從黃槿到美國海濱木槿發生了基因穿透。
另一方面，在其他近緣種和黃槿之間沒有發現種間雜交的痕跡。由此可推測出，兩類譜系學樹不相符的主要原因不僅是雜交導致的基因穿透，還包括葉綠體DNA不完全的譜系分叉流。
高山副教授表示：「洋流傳播種的傳播方式極難穩定，乍看似乎是一種效率極低的傳播方式。然而，考慮到目前泛熱帶洋流傳播植物的分佈地域，從擴大分佈的角度來說，洋流傳播可以說是一種非常好的傳播方式。而黃槿放棄內陸環境，僅在短短400萬年内，就將分佈範圍擴散至泛熱帶和副熱帶濱海帶，不禁讓人深感佩服。」
原文：《科學新聞》
翻譯：JST客觀日本編輯部
【論文資訊】
期刊：Molecular Ecology
論文：Spatiotemporal process of long‐distance seed dispersal in a pantropically distributed sea hibiscus group
DOI ： doi.org/10.1111/mec.16836
