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内容形式：摘要译文
不同生物类群的分子进化速率差异很大，但这种差异背后的生物学机制及其进化后果仍知之甚少。在植物中，由于缺乏早期分化的生殖系，生长和环境依赖的生理过程可能影响突变积累，并最终影响替代速率。本文整合系统基因组学、全球分布数据、生长测量、叶绿素荧光、RNA-seq和代谢组学数据，研究浮萍亚科（天南星科）中分子进化速率变异与生态生理策略之间的关系。该类群不同谱系的分子进化速率存在显著差异。系统基因组学分析证实，浮萍不同谱系之间的分支长度存在显著差异。所有谱系中的非同义和同义替代均呈比例变化，表明这种异质性并未伴随选择约束的差异。对全球分布范围进行的广泛调查显示，显著积累花青素与未显著积累花青素的谱系，其地理分布范围存在差异，说明它们可能在与光环境相关的生态条件上有所分化。在实验性高光条件下，未显著积累花青素的谱系表现出更高的相对生长速率，并能维持更高的光合效率。进一步分析揭示了不同的高光驯化策略：代表显著积累花青素谱系的多根紫萍（Spirodela polyrhiza）优先诱导光保护途径，包括花青素相关途径和非光化学淬灭；而代表未显著积累花青素谱系的澳洲无根萍（Wolffia australiana），则
花青素显著积累的谱系表现出更强的线粒体氧化磷酸化基因诱导，并伴有胞质核糖体和翻译机制的共同富集，以及初级代谢和能量／氧化还原相关代谢物更广泛的变化。这些结果表明，在强光下，浮萍不同谱系在光保护、光化学能量利用和下游代谢能力之间的权衡方式存在差异；这种生态生理分化可能与谱系特异性的分子进化速率差异相关，其潜在机制包括与生长相关的DNA复制，以及影响突变累积的氧化还原依赖过程。
关键词：浮萍亚科 · 分子进化速率 · 强光适应 · 花青素 · 光保护 · 光合效率
原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.09.07.749874v1?rss=1