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科研進(jìn)展
昆明植物所在醉魚草屬物種修訂和新種界定方面取得進(jìn)展 文章來源:分類室、昆明植物園 | 發(fā)布時間:2025-07-15 | 作者:楊豐懋、葛佳 | 瀏覽次數(shù): | 【打印】 【關(guān)閉】 分類學(xué)是生物多樣性保護(hù)和資源可持續(xù)利用的科學(xué)基礎(chǔ)。然而,自然界復(fù)雜的物種形成過程,尤其是網(wǎng)狀進(jìn)化和多倍化等現(xiàn)象,會導(dǎo)致產(chǎn)生形態(tài)與遺傳特征均難以區(qū)分的類群,即“分類學(xué)復(fù)雜類群”(Taxonomically Complex Groups,TCGs),為傳統(tǒng)分類學(xué)研究帶來巨大挑戰(zhàn)?,F(xiàn)代分類學(xué)研究采用整合分類學(xué)方法,綜合形態(tài)學(xué)、分子系統(tǒng)發(fā)育、細(xì)胞核型分析及生物地理學(xué)等多維度證據(jù),為精準(zhǔn)界定物種提供了有效途徑。亞洲醉魚草屬(Buddleja)植物兼具高觀賞價值與重要的食藥用功能,其進(jìn)化歷程中復(fù)雜的網(wǎng)狀進(jìn)化和多倍化事件,導(dǎo)致部分復(fù)合群和廣布種的分類地位長期存疑,是典型的分類學(xué)復(fù)雜類群。 該研究通過大范圍的野外調(diào)查取樣,獲取了詳實(shí)的形態(tài)數(shù)據(jù)和大量的分子材料,在此基礎(chǔ)上開展了形態(tài)學(xué)比較研究,通過核型分析確定各類群染色體數(shù)目及倍型,利用高通量測序技術(shù)獲得了大量核基因序列和葉綠體全基因組數(shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)發(fā)育分析和群體遺傳學(xué)研究,并結(jié)合地理分布信息,對亞洲醉魚草屬多個爭議類群進(jìn)行了整合分類學(xué)研究(圖1)。主要研究發(fā)現(xiàn)包括:(1)甘肅醉魚草物種地位的恢復(fù):甘肅醉魚草(B. purdomii)曾被處理為短序醉魚草(Buddleja brachystachya)的異名,但在系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系上二者并未構(gòu)成單系群;核型分析進(jìn)一步揭示二者存在倍性差異(短序醉魚草為四倍體,甘肅醉魚草為二倍體),且二者地理分布相隔較遠(yuǎn)(短序醉魚草為橫斷山特有種,甘肅醉魚草分布于黃土高原),基于上述證據(jù)整合,支持恢復(fù)甘肅醉魚草的獨(dú)立物種地位(圖2?左);(2)新種絳紫醉魚草的發(fā)現(xiàn)與描述:分布于成都平原西部和云南東北部的醉魚草種群,在形態(tài)特征和遺傳結(jié)構(gòu)上均與廣布種醉魚草(B. lindleyana)呈現(xiàn)顯著分化。基于其獨(dú)特的絳紫色花部特征,研究團(tuán)隊將其描述并命名為新種——絳紫醉魚草(B. atropurpurea)(圖2 中);(3)新種安寧醉魚草的發(fā)現(xiàn)與描述:在云南省安寧市發(fā)現(xiàn)醉魚草屬新種,其圓錐花序密被粉色分枝毛,具有較高觀賞價值。細(xì)胞學(xué)證據(jù)表明該種為六倍體,系統(tǒng)基因組學(xué)分析揭示其核基因與葉綠體基因組存在明顯的譜系沖突(cytonuclear discordance),暗示該物種可能通過異源多倍化形成。據(jù)其模式產(chǎn)地命名為安寧醉魚草,拉丁學(xué)名B. calostachya(calo-:美麗;stachys:花序)表征其獨(dú)特花序形態(tài)(圖2 右)。該研究最終將亞洲醉魚草屬物種總數(shù)修訂為30種(圖3),為該類群的瀕危物種保護(hù)和可持續(xù)利用奠定了分類學(xué)基礎(chǔ)。 上述研究成果以Unraveling the taxonomy of Asian Buddleja: Species discovery and delimitation through morphological comparison,ploidy analysis and phylogenomic insights為題,發(fā)表于植物分類學(xué)經(jīng)典期刊TAXON。中國科學(xué)院昆明植物研究所博士研究生楊豐懋為論文第一作者,葛佳副研究員和陳高研究員為通訊作者,劉恩德、郭永杰、沙雯、金敏飛、馬雨倩和四川省自然科學(xué)研究院李小杰、安徽師范大學(xué)張思宇、西北師范大學(xué)白增福也參與了該研究。研究得到昆明植物園、昆明植物研究所標(biāo)本館、植物多維成像及多樣性分析平臺、中國西南野生生物種質(zhì)資源庫的支持,并得到國家自然科學(xué)基金、云南省基礎(chǔ)研究面上項目和云南省興滇英才青年人才專項的支持。 圖1 三個目標(biāo)物種的取樣范圍 A:甘肅醉魚草;B:絳紫醉魚草;C:安寧醉魚草 圖2 三個目標(biāo)物種的生境和形態(tài)特征圖(楊豐懋、白增福)和墨線圖(沙雯繪) 左:甘肅醉魚草;中:絳紫醉魚草;右:安寧醉魚草 圖3 亞洲醉魚草屬系統(tǒng)發(fā)育樹 A:質(zhì)體基因樹;B:ASTRAL物種樹 |
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