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广西植物研究所科研人员在国际主流植物分类学期刊Taxon上联合发表荨麻科冷水花属系统分类学的研究论文

发布时间:2022-04-11 18:48:00    来源: 植物所     浏览量:

3月31日,广西植物研究所“中国西南-中南半岛喀斯特植物多样性保育与可持续利用”创新团队联合英国皇家植物园(邱园)、新加坡植物园和佛罗里达国际大学以A revised delimitation of the species-rich genus  Pilea (Urticaceae) supports the resurrection of Achudemia and a new infrageneric classification(荨麻科物种多样性丰富的属——冷水花属的重新界定:五萼冷水花属的恢复和新的属下分类系统的建立)为题在国际主流植物分类学期刊Taxon发表了一篇有关荨麻科冷水花属系统分类学的研究论文。广西植物研究所符龙飞副研究员为该论文第一作者,韦毅刚研究员和邱园的Alexandre K. Monro博士为共同通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金、中国科学院“西部之光”青年学者、广西自然科学基金等项目的资助。

冷水花属(Pilea)是荨麻科中物种多样性最丰富的属,拥有700余种,广泛分布于泛热带和亚热带地区。前人在系统学研究过程中取样不足,特别是缺少一些代表性基部类群的样品,导致对该属的单系性尚未得到验证。并且,该属已有的两个属下分类系统也被证实是并系或多系,亟待开展进一步研究。基于此,该论文针对冷水花属进行了世界范围取样,包含现有分类系统全部组一级的代表样品,利用3个DNA片段的序列数据,运用最大似然法(ML)、最大简约法(MP)和贝叶斯推论(BI)构建系统发育框架,通过祖先性状重建分析(ASR),开展形态性状演化研究,探讨关键形态性状和共衍征情况。研究结果显示,冷水花属不是单系,拥有5基数的五萼冷水花组(Sect. Achudemia)和长穗冷水花组(Sect. Smithiella)与假楼梯草属(Lecanthus)关系更近,同时一个小属互叶冷水花属(Haroldiella)嵌入冷水花属的分支中,为维持冷水花属单系性,研究人员将五萼冷水花组和长穗冷水花组恢复为五萼冷水花属(Achudemia),并将互叶冷水花属并入冷水花属中,结合形态性状,对冷水花属进行了重新界定,即花基数仅包含2、3、4个。新界定的冷水花属包含8个单系分支,性状演化研究结果显示叶缘、托叶长度、雄花序结构、雌雄花基数、瘦果表面纹饰是具有系统学意义,通过单个或多个性状组合,结合地理分布证据可对这8个单系分支进行界定。因此,该论文在前人构建的属下分类系统基础上进行了补充完善,提出了新的8组属下分类系统。并且,该研究通过全面取样,构建了迄今冷水花属最完整的分子系统发育框架,通过开展大量形态性状演化研究,总结出有用的关键性状,并构建新的属下分类系统。该研究成果为进一步开展冷水花属的世界性分类修订、生物地理学和进化生物学研究奠定了基础。

广西植物研究所“中国西南-中南半岛喀斯特植物多样性保育与可持续利用”创新团队长期致力于荨麻科植物分类学、植物系统学和生殖生物学的研究工作。近10年来,该团队获得相关研究领域的国家自然科学基金项目3项、中国科学院“西部之光”青年学者项目1项、广西自然科学基金项目2项。团队成员先后前往英国、俄罗斯、法国、新加坡、泰国和越南开展合作研究并查阅了大量当地荨麻科植物标本,同时对中国西南-中南半岛荨麻科植物开展广泛野外调查,积累了丰富的研究材料。目前,该团队出版荨麻科专著1部,发表SCI论文10余篇,涉及荨麻科植物新分类群40余个,尤其在越南和新几内亚荨麻科楼梯草属植物的编目上做出了重要贡献。

 

图1. 冷水花属和五萼冷水花属形态多样性

 

图2. 冷水花属分子系统树

 

图3. 冷水花属重要形态的祖先性状重建

 

图4. 新建立的冷水花属属下分类系统及其地理分布

 

文章链接:http://doi.org/10.1002/tax.12711

 

撰稿:欧阳萍