千里木属（dendrosenecio）隶属菊科（asteraceae），包括11个物种和5个亚种，特有分布于东非高山地区，为世界著名的高山植物类群之一，也是研究高山植物辐射分化及适应性进化的理想材料。长期以来，虽然学界高度关注这一类群，但由于缺乏有效的分子标记来揭示其属内系统发育关系，该类群的分类处理以及其辐射进化模式问题未能得到很好的解决。
中国科学院武汉植物园和中科院中-非联合研究中心合作，对东非高山区千里木属植物进行了多次野外考察和取样，获得了该属所有物种及亚种的材料。研究人员对千里木属46个植物个体的叶绿体全基因组进行了测序、组装及分析，发现不同物种其叶绿体全基因组在结构、 基因组成、重复序列及密码子偏好性等方面都具有高度的相似性；利用叶绿体全基因组序列重建该属植物的系统发育关系，发现千里木属植物可以分为两个具有较高支持度的分支，其中一分支包括所有分布在坦桑尼亚境内的类群，另一分支则包括来自肯尼亚和乌干达的类群；利用该系统发育关系并结合化石信息以及采用历史气候模拟分析等，估算了该属植物的起源与分化时间，并推断了其当前生物地理模式形成的历史原因，认为千里木属很可能在2.3个百万年前起源于坦桑尼亚北部的乞力马扎罗山，随后扩散到肯尼亚高山进行快速分化，并后续进入乌干达境内。更新世的气候振荡、多次的长距离扩散和地理隔离事件，并伴随不同区域（地理及海拔）的物种形成等可能是促使千里木属植物辐射分化及物种形成的主要驱动力。该研究不仅提供了千里木属植物稳定且支持度较高的系统发育关系，同时揭示了该属植物的辐射进化历史，丰富了学界关于东非高山植物的物种分化与形成及其现代地理分布格局历史成因的认识。
相关研究成果以plastid phylogenomics and insights into the inter-mountain dispersal of the eastern african giant senecios (dendrosenecio, asteraceae)为题，发表在molecular phylogenetics and evolution上。研究工作获得中科院中-非联合研究中心、国家自然科学基金、中科院国际合作计划项目等的资助。
图1.千里木属6个代表物种的植株特征。(a)dendrosenecio battiscombei；(b)d. keniensis；(c)d. keniodendron；(d)d. kilimanjari；(e)d. johnstonii；(f)d. adnivalis
图2.千里木属植物系统发育关系、分化时间及扩散路径
研究团队单位：武汉植物园
