中国科学院植物研究所王印政研究团队苦苣苔科系统分类研究新进展:重建长蒴苣苔属系统发育,发表两个新属,归并一属

学术   科学   2024-10-18 08:04   北京  

近日,Journal of Systematics and Evolution (JSE)在线发表了题为“Phylogenetic reconstruction of Didymocarpus and related genera in Gesneriaceae with establishment of two new genera”的研究论文(https://doi.org10.1111/jse.13124)。

中国科学院植物研究所王印政研究组长期从事苦苣苔科植物的系统与分类研究。在本研究中,他们利用9DNA片段,对长蒴苣苔属及其相关类群的86个样品进行系统发育重建。研究发现,长蒴苣苔属和异唇苣苔属均不是单系。其中,分布于中国东南部的长蒴苣苔属物种以高支持率呈一个单系,并与圆唇苣苔属互为姊妹群。分布于中国东南部的长蒴苣苔属植物无明显地上茎,叶片呈掌状脉,明显区别于狭义的长蒴苣苔属。基于分子系统发育和形态学分析,研究人员重新划定了狭义长蒴苣苔属的范围,将原长蒴苣苔属中分布于中国东南部的类群分离出来,建立了一个新属。由于其特殊的掌状叶脉,故该新属命名为掌脉苣苔属(Palmatiboea)。这个新属不仅在分子系统发育和形态学上与狭义的长蒴苣苔属显著不同,而且其地理分布也具有特异性,仅见于中国东南部。

1. 长蒴苣苔属及其近缘类群的系统发生关系

长蒴苣苔属的近缘类群中,异唇苣苔属呈明显的并系。该属的广西异唇苣苔 (Allocheilos guangxiensis)在系统发育树上呈一个独立的分支,并与长蒴苣苔属和掌脉苣苔属成为姊妹群。研究人员通过详细的形态学观察,发现该种自发表以来从没有被观察到的显著特征。该种具有显著的雌蕊柄和高度退化的花盘。尤其特别的是,该种在两个腹部雄蕊的花丝基部前方位置的花冠筒上各具有一个显著的喙状凸起,从而阻止花丝伸向花冠口,并将雄蕊推举到花冠筒的上方。这一形态类型在苦苣苔科中是第一次观察到。异唇苣苔属的其他物种均没有上述这些特征。由于一系列独特性状,并在系统树上构成一个独立的分支,研究人员将该种提升为一个单型属。

2. 长蒴苣苔属相关类群代表种的解剖示意图。A1-A10:圆唇苣苔;B1-B11:原广西异唇苣苔;C1-C7:红腺异唇苣苔

为纪念因车祸已逝的广西植物研究所文和群先生对苦苣苔科植物的特殊贡献,这一新的单型属命名为和群苣苔属(Hequnia)。此外,除广西异唇苣苔之外的原异唇苣苔属物种均镶嵌在石山苣苔属中,在形态上与石山苣苔属并无本质差异,因此,研究人员将原异唇苣苔属归并到石山苣苔属中。

3. 长蒴苣苔属相关类群的分布示意图

中国科学院植物研究所已毕业博士研究生刘方谱为第一作者,王印政研究员为通讯作者,已毕业博士研究生韩孟奇和广西植物研究所李鹏伟博士参与了相关工作。该研究工作得到了国家自然科学基金委项目资助。


责编:王率真



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