大麻科分子系统发育和多样化时空格局重建

The family Cannabaceae s.l. contains ca. 10 genera and 110 species, which are disjunctively distributed across the tropical to temperate regions in the New and Old World. Basing on well previous studies, this project will apply nine plastid and nuclear loci and other related data to reconstruct the specific-level phylogeny of this family. Including all ten genera and 80% representative species, this project will fully resolve intergeneric and interspecific phylogenetic relationships. Combining fossil, paleogeologic and paleoclimatic data, we will infer the origin center and time of the family Cannabaceae and its major clades, the time and historic process of formation of clades' disjunctions.Combining the phylogenetic trees and clades' divergent times, we will fully discuss the specific diversification pattern at time scale, the impact of the paleogeologic, paleoclimatic factors and key innovations on the distribution and diversification of extant clades. Combining data from multiple resources, this project will fully resolve the classification, phylogenetic reconstruction, origin, formation of current distribution pattern and specific diversification of Cannabaceae. Futhermore, this project will greatly contribute to studies of disjunction pattern across tropical and temperate regions, reconstruction of tree of life of major clade,Chinese studying ability and status in the field of molecular phylogeny and biogeography.

大麻科含10属约110种，间断分布于新旧世界热带至温带地区。本项目将在良好的前期研究基础上，采集大麻科所有属和80%代表种，利用9个叶绿体和核基因片段结合形态学等其它分支学科数据，构建大麻科种级水平的系统发育树，探讨科下属间和种间系统发育关系。利用构建的系统发育树，结合化石、古地质和古气候资料，推断大麻科及其重要支系的起源地和时间，分支间断形成的时间和历史过程。整合分子系统发育树和分支分化时间探讨在时间尺度上大麻科物种多样化模式，及相关古地质、古气候因子和关键衍生性状对现存支系分布和多样化的影响。本项目不仅综合利用多种数据解决大麻科分类、系统发育重建、起源、现在分布格局成因和物种多样化等问题，对被子植物热带至温带地区的新旧世界间断和重要支系生命之树重建，提高我国相关领域的研究能力和科研地位均有重要意义。

大麻科间断分布于新旧世界的温带至热点地区。本项目拟采集大麻科所有属和主要代表种，利用叶绿体和核基因片段结合形态学等其它分支学科数据，构建大麻科种级水平的系统发育树，重建科下属间和种间系统发育关系，探讨该科的时空多样化格局。本项目利用8个基因片段全部10属的70种构建的该科的系统发育关系，并开展了主要分支的分化时间的估算和祖先分布区的重建。除Parasponia嵌套在山黄麻属外，大麻科大部分属的单系性获得支持。朴属分为2个高支持的温带和热带分支。大麻科在74 Ma前起源于南亚和东南亚。该科是一个天生的迁徙者，广泛存在的扩散是大麻科现在世界洲际间断的主要原因。这个科分别在第三纪早期和晚期经历了快速多样化。早期属的多样化对应着早第三季北方热带植物区系的形成。从晚始新世开始，一些大麻科的成员适应北半球温带和亚热带干冷气候，另外一些成员迁移到南部热带地区。本项目不仅综合利用多种数据解决大麻科分类、系统发育重建、起源、现在分布格局成因和物种多样化等问题，对被子植物热带至温带地区的新旧世界间断和重要支系生命之树重建，提高我国相关领域的研究能力和科研地位均有重要意义。