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科研進(jìn)展
唇形科鼠尾草屬東亞分支系統(tǒng)學(xué)與雄蕊演化研究取得新進(jìn)展 文章來(lái)源:中國(guó)科學(xué)院東亞植物多樣性與生物地理學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 | 發(fā)布時(shí)間:2018-09-27 | 作者:向春雷 | 瀏覽次數(shù): | 【打印】 【關(guān)閉】 鼠尾草屬(Salvia L.)為唇形科第一大屬,全球980種左右,物種識(shí)別與鑒定極其困難,屬下分類系統(tǒng)長(zhǎng)期飽受爭(zhēng)議。該屬植物很多種類具有重要的藥用價(jià)值(如丹參S. miltiorrhiza Bunge、薩爾維亞S. officinalis L.等)和觀賞價(jià)值(如一串紅S. splendens Sellow ex Wied-Neuw.、墨西哥鼠尾草:S. leucantha Cav.等)。該屬在全球共有三個(gè)多樣化中心:中/南美洲(約500種),亞洲西南部及地中海地區(qū)(約250種),東亞(約100種)。 該屬植物因具獨(dú)特的“杠桿狀”雄蕊結(jié)構(gòu)成為傳粉生態(tài)學(xué)家的寵兒,也正因鼠尾草屬因具有杠桿狀雄蕊這一獨(dú)特結(jié)構(gòu)而被認(rèn)為是單系類群。但分子系統(tǒng)學(xué)研究結(jié)果表明傳統(tǒng)的鼠尾草屬不是單系類群,近緣屬迷迭香屬Rosmarinus L.、分藥花屬Perovskia Karel.、Dorystaechas Boiss. & Heldr. ex Benth.、Meriandra Benth., Zhumeria Rech. & Wendelbo的種類嵌入其中。美洲和歐洲的學(xué)者對(duì)中南美洲和亞洲西南部?jī)蓚€(gè)分布中心的鼠尾草屬物種開展了詳細(xì)的研究工作。東亞是鼠尾草屬的分布中心之一,其中有超過(guò)80%的種類分布在中國(guó),且大多為中國(guó)特有物種,但相關(guān)的研究工作極為匱乏,成為在世界范圍內(nèi)全面認(rèn)識(shí)和探討鼠尾草屬系統(tǒng)親緣、生物地理格局成因及性狀演化研究的“瓶頸”。 經(jīng)過(guò)近7年的研究,中國(guó)科學(xué)院昆明植物研究所植物經(jīng)典分類與植物多樣性研究團(tuán)隊(duì)東亞特征成分研究組與日本、美國(guó)同行進(jìn)行深度合作,對(duì)東亞鼠尾草物種進(jìn)行了系統(tǒng)的研究(Hu et al., 2013, 2016, 2017; Hu & Peng 2015; Xiang et al., 2016; Bryan et al., 2017)。結(jié)合野外調(diào)查及館藏標(biāo)本的研究,團(tuán)隊(duì)成員在東亞地區(qū)廣泛收集鼠尾草屬樣本共78種,10變種,3變型,重建了鼠尾草屬東亞分支的系統(tǒng)發(fā)育框架,研究了該地區(qū)鼠尾草屬雄蕊結(jié)構(gòu)多樣性,深入論證了東亞鼠尾草屬分支為一單系類群,并全面澄清了東亞鼠尾雄蕊結(jié)構(gòu)的多樣性并提出了雄蕊演化的新觀點(diǎn)。綜合形態(tài)學(xué)、生物地理、分子系統(tǒng)學(xué)等研究證據(jù),提出了東亞鼠尾草屬物種新的分類系統(tǒng),建立了一新亞屬,即東亞鼠尾草亞屬(Salvia subg. Glutinaira)并將其劃分為8個(gè)組。該研究不僅為全面認(rèn)識(shí)東亞鼠尾草屬物種多樣性與系統(tǒng)演化奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ),也為進(jìn)一步在全球范圍內(nèi)后續(xù)開展鼠尾草屬系統(tǒng)發(fā)育、生物地理格局研究奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。 該項(xiàng)研究的部分結(jié)果以Phylogeny and staminal evolution of Salvia (Lamiaceae, Nepetoideae) in East Asia發(fā)表于植物學(xué)研究經(jīng)典期刊Annals of Botany上,并被遴選為封面文章。同時(shí)該論文第一作者胡國(guó)雄博士及共同通訊作者向春雷博士還應(yīng)邀參加了2018年度美國(guó)植物學(xué)會(huì)年會(huì)的鼠尾草屬專題會(huì)議,并分別做了題為“East Asian Salvia: New combinations, new taxa, and staminal evolution”和“Molecular phylogeny and taxonomy of East Asian Salvia (Lamiaceae, Nepetoideae)”的學(xué)術(shù)報(bào)告,進(jìn)一步加強(qiáng)了與國(guó)際同行的交流。
期刊封面
圖1 東亞鼠尾草屬植物的形態(tài)多樣性
圖2 東亞鼠尾草屬分枝(EA clade)系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系,示其劃分為8個(gè)組(G1-G8)
圖3 東亞鼠尾草屬植物雄蕊結(jié)構(gòu)演化趨勢(shì) (責(zé)任編輯:李雪) |
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