半邊蓮亞科 (Lobelioideae) 含30個屬，約1200個物種，全球廣布，許多物種沿梯度分布于低海拔到高海拔的森林、草地，是探討植物適應高山環境的理想材料。
在武漢植物園水生植物適應性進化學科組王青鋒研究員的指導下，陳凌云等人對半邊蓮亞科的起源和適應高山環境的機理進行了研究。基于171個物種的核基因和葉綠體基因共11種DNA片段重建了該亞科的系統進化關系，并對巨大半邊蓮類植物進行了歷史生物地理學分析。研究結果表明，亞洲的Lobelia nubigena起源于亞洲低海拔類群 (約1380萬年前)，否定了該物種與非洲巨大半邊蓮有較近系統進化關系的假設；Lobelia sessilifolia是山梗菜組 (Rhynchopetalum) 最為原始的類群；相對亞洲和夏威夷的蓮座狀半邊蓮，非洲的蓮座狀半邊蓮類群更為年輕。該亞科的原始類群起源于非洲，山梗菜組的原始類群起源于亞洲，并擴散到夏威夷、亞洲島嶼、非洲地區，其中高海拔類群由低海拔類群演化而來。
Lobelia aberadica與Lobelia telekii有較近的親緣關系，前者分布于東非海拔2500--3100米的高山森林，后者則分布于海拔3200米以上的高山草甸。通過篩選兩個物種的直系同源基因，分析每對基因所受的選擇壓力，篩選出了85對受到正選擇壓力的基因，部分基因可能參與DNA修復，應對溫度、紫外線刺激、調節基因表達等活動，這與Lobelia telekii所處的高山環境相一致，這些基因可能在半邊蓮適應高山環境的過程中發揮了作用。
相關研究結果為半邊蓮亞科的分類和開發利用提供了理論依據，并為理解植物跨板塊分布的形成機制以及東非地區高山植物適應高寒生境的分子遺傳學機理提供了重要線索。
上述研究得到了國家自然科學基金 (31300182) 和中國科學院海外拓展工程專項基金 (Y323771W07) 的支持。相關結果在線發表于Taxon 和Frontiers in Plant Sciences。
基于核基因 (a) 與葉綠體基因 (b) 所構建的半邊蓮亞科的系統進化樹
