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The frequency and importance of polyploidy in tropical rainforest tree radiations.

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Title: The frequency and importance of polyploidy in tropical rainforest tree radiations.
Authors: Schley, Rowan J.1 (AUTHOR) rowan.schley@gmail.com, Piñeiro, Rosalía2 (AUTHOR), Nicholls, James A.3,4 (AUTHOR), Gaynor, Michelle L.5 (AUTHOR), Lewis, Gwilym P.6 (AUTHOR), Fonseca Pezzini, Flávia4 (AUTHOR), Dexter, Kyle G.4,7,8 (AUTHOR), Kidner, Catherine4,9 (AUTHOR), Pennington, R. Toby1,4 (AUTHOR), Twyford, Alex D.4,10 (AUTHOR)
Source: New Phytologist. Feb2026, Vol. 249 Issue 4, p2103-2114. 12p.
Subjects: Polyploidy, Plant evolution, Plant defenses, Rain forests, Genetic variation, Biological classification, Adaptive radiation
Abstract (English): Summary: The presence of more than two copies of the genome in an organism, termed 'polyploidy', is a crucial force in plant evolution, generating genetic, phenotypic and ecological diversity. [Correction added on 22 January 2026, after first online publication: the preceding sentence has been corrected.] The Amazonian tree flora is the most species‐rich on Earth and largely arose as a result of rapid evolutionary radiations. While polyploidy is an important catalyst of rapid radiations, it remains poorly studied in tropical tree radiations.We examined ploidy variation across Inga (Fabaceae), a characteristic Amazonian tree radiation, using DNA‐sequence data from 1305 loci for 189/282 Inga species. We then tested whether polyploid species experience more positive selection than diploids, particularly in loci underlying chemical defence against herbivory, which is a key ecological pressure affecting rainforest tree diversification.We show that tetraploidy occurs in 15% (n = 29) of the Inga species we studied, with several widespread species showing geographical ploidy variation, alongside minimal phylogenetic signal in ploidy which suggests recurrent polyploidisation. Interestingly, we found more loci under selection in polyploids than in diploids, most notably in chemical defence loci.Our results show that polyploidy has arisen independently in several Inga species, and that polyploidisation can lead to elevated selection in chemical defence, helping to shape ecological interactions and influence diversification in Inga. [ABSTRACT FROM AUTHOR]
Abstract (Spanish): Resumen: La presencia de dos o más copias del genoma en un organismo, denominada 'poliploidía', es una fuerza crucial en la evolución de las plantas, ya que genera diversidad genética, fenotípica y ecológica. La flora arbórea Amazónica es la más rica en especies de la Tierra y surgió en gran medida como resultado de rápidas radiaciones evolutivas. Aunque la poliploidía es un importante catalizador de las radiaciones rápidas, sigue estando poco estudiada en las radiaciones de árboles tropicales.Examinamos la variación de la ploidía en Inga (Fabaceae), una radiación evolutiva arbórea característica de la Amazonia, utilizando datos de secuencias de ADN de 1305 loci para 189/282 especies de Inga. A continuación, evaluamos si las especies poliploides experimentan más selección positiva que las diploides, especialmente en los loci subyacentes a la defensa química contra la herbivoría, que es una presión ecológica clave que afecta a la diversificación de los árboles de la selva tropical.Demostramos que la tetraploidía se da en el 15% (n = 29) de las especies de Inga que estudiamos, con varias especies muy extendidas que muestran una variación geográfica de la ploidía, junto con una señal filogenética mínima en la ploidía, lo que sugiere una poliploidización recurrente. Curiosamente, encontramos más loci bajo selección en los poliploides que en los diploides, sobre todo en los loci de defensa química.Nuestros resultados muestran que la poliploidía ha surgido de forma independiente en varias especies de Inga y que la poliploidización puede conducir a selección elevada en la defensa química, lo que contribuye a configurar las interacciones ecológicas e influye en la diversificación de Inga. [ABSTRACT FROM AUTHOR]
Abstract (Portuguese): Resumo: A presença de duas ou mais cópias do genoma em um organismo, denominada 'poliploidia', é uma força crucial na evolução das plantas, gerando diversidade genética, fenotípica e ecológica. A flora arbórea da Amazônia é a mais rica em espécies da Terra e surgiu em grande parte como resultado de radiações evolutivas rápidas. Embora a poliploidia seja um importante catalisador dessas radiações rápidas, ela ainda é pouco estudada em radiações de árvores tropicais.Examinamos a variação da ploidia em Inga (Fabaceae), uma radiação evolutiva arbórea característica da Amazônia, usando dados de sequências de DNA de 1305 loci para 189 das 282 espécies do gênero. Em seguida, testamos se as espécies poliploides estão sujeitas a seleção positiva mais acentuada do que as espécies diploides, particularmente em loci relacionados à defesa química contra a herbivoria, uma pressão ecológica chave que afeta a diversificação das árvores em florestas tropicais.Observamos que a tetraploidia ocorre em 15% (n = 29) das espécies de Inga estudadas, com várias espécies amplamente distribuídas apresentando variação geográfica na ploidia. Observamos também um sinal filogenético mínimo em relação à ploidia, o que sugere eventos recorrentes de poliploidização. Curiosamente, encontramos mais loci sob seleção em poliploides do que em diploides, principalmente em loci de defesa química.Nossos resultados mostram que a poliploidia surgiu independentemente em diversas espécies de Inga e que a poliploidização pode levar a uma intensificação da seleção em loci de defesa química, ajudando a moldar as interações ecológicas e influenciando a diversificação em Inga. [ABSTRACT FROM AUTHOR]
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Abstract:Summary: The presence of more than two copies of the genome in an organism, termed 'polyploidy', is a crucial force in plant evolution, generating genetic, phenotypic and ecological diversity. [Correction added on 22 January 2026, after first online publication: the preceding sentence has been corrected.] The Amazonian tree flora is the most species‐rich on Earth and largely arose as a result of rapid evolutionary radiations. While polyploidy is an important catalyst of rapid radiations, it remains poorly studied in tropical tree radiations.We examined ploidy variation across Inga (Fabaceae), a characteristic Amazonian tree radiation, using DNA‐sequence data from 1305 loci for 189/282 Inga species. We then tested whether polyploid species experience more positive selection than diploids, particularly in loci underlying chemical defence against herbivory, which is a key ecological pressure affecting rainforest tree diversification.We show that tetraploidy occurs in 15% (n = 29) of the Inga species we studied, with several widespread species showing geographical ploidy variation, alongside minimal phylogenetic signal in ploidy which suggests recurrent polyploidisation. Interestingly, we found more loci under selection in polyploids than in diploids, most notably in chemical defence loci.Our results show that polyploidy has arisen independently in several Inga species, and that polyploidisation can lead to elevated selection in chemical defence, helping to shape ecological interactions and influence diversification in Inga. [ABSTRACT FROM AUTHOR]
ISSN:0028646X
DOI:10.1111/nph.70764