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科研進展
昆明植物所在虎耳草科變豆葉草屬的系統(tǒng)演化研究中取得新進展 文章來源:生物多樣性與生物地理學重點實驗室 | 發(fā)布時間:2012-06-04 | 作者:彭華 | 瀏覽次數(shù): | 【打印】 【關閉】 變豆葉草屬(Saniculiphyllum C.-Y. Wu & T.-C. Gu)是我國著名植物學家吳征鎰院士和谷粹芝研究員于1992年基于1989年采集于廣西田林縣的標本建立的一個中國特有的單型屬,并建立變豆葉草族(Saniculiphylleae C.-Y. Wu & T.-C. Gu),歸于虎耳草科的虎耳草亞科;變豆葉草(Saniculiphyllum guangxiense C.-Y. Wu & T.-C. Gu,分布于云南富寧和廣西田林。 近年來,國內(nèi)外科研人員對虎耳草科的系統(tǒng)演化進行了廣泛深入的研究(Chase & al. 1993; Morgan & Soltis 1993; Johnson & Soltis 1994, 1995; Soltis & Soltis 1997; Soltis & al. 2000; Soltis & al. 2001; Soltis 2007),并對該屬的系統(tǒng)地位極度關注,但均未能在野外找到該種的蹤跡。因此在虎耳草科里,唯獨變豆葉草屬的系統(tǒng)位置不確定,甚至被提升為科(Saniculophyllaceae)(Mabberley 1997),故弄清該屬的系統(tǒng)位置對虎耳草科乃至虎耳草目的系統(tǒng)演化都有重要意義。 自2008年以來,在國家自然科學基金資助下(批準號:30770152),中國科學院昆明植物研究所彭華研究組雷立公博士率領項目組成員在廣西和云南相鄰的廣大地區(qū)開展了大量的野外調(diào)查工作,于2009年在云南省富寧縣[該屬最早(臧敏烈1968年)的標本采集地]再次發(fā)現(xiàn)了該物種的居群。通過與國外同行的合作,項目組成員對該屬的形態(tài)特征及分子系統(tǒng)發(fā)育進行了研究,基于葉綠體基因組rbcL、matK、trnL-trnF、psbA-trnH序列和核基因組ITS、26S序列的分子系統(tǒng)學研究結(jié)果表明:變豆葉草屬為虎耳草科的成員,代表了該科內(nèi)一條獨立的演化路線,是一個在形態(tài)上極度特化、在系統(tǒng)上相對孤立的類群。其分子系統(tǒng)學的成果已發(fā)表于國際主流期刊Molecular Phylogenetics and Evolution(Xiang CL, Gitzendanner MA, Soltis DE, Peng H, Lei LG*. 2012. 64: 357-367. http://dx.doi.org/10.1016/j.ympev. 2012.04.010)。 野外調(diào)查發(fā)現(xiàn),變豆葉草模式產(chǎn)地廣西田林的野外居群可能已經(jīng)絕跡,目前僅存在于云南富寧。變豆葉草生于水中巖石上或濕潤峭壁,對生長環(huán)境的生態(tài)因子有著嚴格要求,如水的PH值都在5.4左右,水溫在10-13℃。共發(fā)現(xiàn)5個居群,僅占有10 km2的分布面積,且零星分布,可能行營養(yǎng)繁殖。2011年離村莊最近的一個居群因污水排放而消失,依據(jù)IUCN標準,建議將變豆葉草的瀕危等級提升至極危(CR)等級。 該文的主要貢獻在于:1)在全面取樣的基礎上,首次明確了變豆葉草屬的系統(tǒng)發(fā)育位置,仍是虎耳草科的成員,不支持將其處理為單型科。2)在虎耳草科內(nèi),變豆葉草屬代表了一條獨立演化的傳代線,是Heucheroid Clade中另外5個Group共20個屬的姐妹群,且形態(tài)高度特化。3)在變豆葉草屬同時發(fā)現(xiàn)了三種心皮類型,3心皮、4心皮和5心皮所占的比例分別為8.72%, 45.62%及25.66%,而原始描述中2心皮的情況在野外調(diào)查統(tǒng)計中沒有發(fā)現(xiàn);并且4心皮和5心皮的情況發(fā)現(xiàn)也是在虎耳草科內(nèi)的首次報道。 該研究還得到美國自然科學基金生命之樹項目(NSF EF-0431266 granted to D. E. Soltis)的部分資助。 |
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