The evolutionary histories of species have been shaped by genomic, environmental, and morphological variation. Understanding the interactions among these sources of variation is critical to infer accurately the biogeographic history of lineages. Here, using the geographically widely distributed plum genus (Prunus, Rosaceae) as a model, we investigate how changes in genomic and environmental variation drove the diversification of this group, and we quantify the morphological features that facilitated or resulted from diversification. We sequenced 610 nuclear loci and complete chloroplast genomes from 75 species representing all major lineages in Prunus, with a special focus on the understudied tropical racemose group. The environmental variation in extant species was quantified by synthesizing bioclimatic variables into principal components of environmental variation using thousands of georeferenced herbarium specimens. We used machine learning algorithms to classify and measure morphological variation present in thousands of digitized herbarium sheet images. Our phylogenomic and biogeographic analyses revealed that ancient hybridization and/or allopolyploidy spurred the initial rapid diversification of the genus in the early Eocene, with subsequent diversification in the north temperate zone, Neotropics, and Paleotropics. This diversification involved successful transitions between tropical and temperate biomes, an exceedingly rare event in woody plant lineages, accompanied by morphological changes in leaf and reproductive morphology. The machine learning approach detected morphological variation associated with ancient hybridization and quantified the breadth of morphospace occupied by major lineages within the genus. The paleotropical lineages of Prunus have diversified steadily since the late Eocene/early Oligocene, while the neotropical lineages diversified much later. Critically, both the tropical and temperate lineages have continued to diversify. We conclude that the genomic rearrangements created by reticulation deep in the phylogeny of Prunus may explain why this group has been more successful than other groups with tropical origins that currently persist only in either tropical or temperate regions, but not both.

ABSTRACT PREMISE The use of climatic data on phylogenetic studies has greatly increased in the last decades. High-quality spatial data and accurate climatic information are essential to minimize errors in the climatic reconstructions to the past. However, despite the huge amount of already available biodiversity digital information, the process of compiling, cleaning, and comparing spatial data from different open data sources is a time-consuming task that sometimes ends up with low-quality geographical information. For this reason, researchers often resort qualitative approximations among which World bioclimatic classification systems or the experts’ criteria are the most used. Our aim is to evaluate the climatic characterization of the genera of the Asian Palmate Group (AsPG) of the ginseng family (Araliaceae), one of the classical examples of tropical-temperate plant families. METHODS We compiled a curated worldwide spatial database of the AsPG genera. We then created five raster layers representing bioclimatic regionalizations of the World. Finally, we crossed the database with the layers to characterize the AsPG genera. RESULTS We found large disagreement in the climatic characterization of genera among regionalizations and little support for the tropical-temperate dichotomy. Both results are attributed to the complexity of delimiting tropical, subtropical and temperate climates in the World and to the distribution of the study group in regions with transitional climatic conditions. CONCLUSIONS The complexity in the climatic classification of this classical example tropical-temperate dichotomy, calls for a general revision in other families. In fact, we claim that to properly evaluate tropical-temperate transitions we cannot ignore the complexity of distribution ranges.

Abstract Understanding plant diversity and the phylogenetic divergences in the Northern Hemisphere is essential for in‐depth evolutionary studies and conservation efforts. Maianthemum is an ideal example to explore plant diversification processes in the Northern Hemisphere, with more than 35 species widely distributed in forests in North to Central America, Europe and eastern Asia. Yet the phylogenetic relationships within Maianthemum remain elusive. In this study, we reconstructed a well‐supported phylogenetic framework of Maianthemum and explored possible gene introgressions and reticulate evolution using nuclear and chloroplast genomes based on the target enrichment Hyb‐Seq approach. Both nuclear and chloroplast phylogenetic results supported three clusters corresponding to their biogeographic distribution of the New World, the Himalayan‐Hengduan Mountains, and the north temperate zone, respectively. The genus was inferred to be most likely originated in North America with migrations into Central America and eastern Asia in the late Miocene. Our results suggested that both incomplete lineage sorting and hybridizations/introgressions along with geographic isolation have contributed to the rapid divergence of Maianthemum in eastern Asia, which may represent a complex model for the evolutionary radiation of plants in eastern Asia and even the Northern Hemisphere.

Tribe Oenantheae consists mainly of aquatic species within the Apioideae. The unique morphology and habitat distinguish this group from other Apioideae groups. However, the genomic information of these group species has not been widely developed, and the molecular mechanisms of adaptive evolution remain unclear. We provide comparative analyses on 30 chloroplast genomes of this tribe representing five genera to explore the molecular variation response to plant adaptations. The Oenantheae chloroplast genomes presented typical quadripartite structures, with sizes ranging from 153,024 bp to 155,006 bp. Gene content and order were highly conserved with no significant expansion or contraction observed. Seven regions (rps16 intron–trnK, rpoB–trnC, trnE–trnT–psbD, petA–psbJ, ndhF–rpl32–trnL, ycf1a–rps15, and ycf1a gene) were identified as remarkable candidate DNA markers for future studies on species identification, biogeography, and phylogeny of tribe Oenantheae. Our study elucidated the relationships among the genera of tribe Oenantheae and subdivided the genera of Sium and Oenanthe. However, relationships among the Oenanthe I clade remain to be further clarified. Eight positively selected genes (accD, rbcL, rps8, ycf1a, ycf1b, ycf2, ndhF, and ndhK) were persuasively detected under site models tests, and these genes might have played roles in Oenantheae species adaptation to the aquatic environments. Our results provide sufficient molecular markers for the subsequent molecular studies of the tribe Oenantheae, and promote the understanding of the adaptation of the Oenantheae species to aquatic environments.

Abstract Astragaleae is one of the largest tribes in the legume family, harboring the most species‐rich genus in Angiosperm, Astragalus . The tribal and generic delimitation of Astragaleae remains unclear. With samples from 19 genera/dubious genera of the tribe represented by 272 species, as well as with nuclear and chloroplast data, we re‐delimited and described the tribe based on the Erophaca‐ Astragalean clade. We recognized 16 genera within Astragaleae: Astragalus , Biserrula , Carmichaelia , Clianthus , Colutea , Eremosparton , Erophaca , Lessertia , Montigena , Oxytropis , Phyllolobium , Podlechiella , Smirnowia , Sphaerophysa , Streblorrhiza , and Swainsona , and a generic key was proposed. Our results may lay a foundation for future studies on the taxonomy and biogeography of Astragaleae, and deepen the public's understanding of angiosperm diversity.