昆明植物所等在唇形科分類學研究中獲進展

2021-01-20 瀟湘晨報

唇形科(Lamiaceae)為被子植物第六大科,世界範圍內分布廣泛,中國是其多樣性分布中心之一。該科植物具有重要的經濟價值,在烹飪、藥用、園藝、建材等方面應用廣泛,與人類健康生活息息相關。

自20世紀90年代唇形科與馬鞭草科(Verbenaceae)進行系統重排以後,唇形科的範疇及分類系統發生了較大變化。近年來,隨著分子系統學的發展,唇形科系統學研究取得重要進展,其中,中國分類學者做出了重要貢獻。例如,中國科學院昆明植物研究所博士陳亞萍等先後確定了該科8個系統位置未定屬的系統位置,即歧唇花屬AcrymiaPrain、歧傘花屬CymariaBenth.、辣蕕屬GarrettiaFletch.、全唇花屬Holocheila(Kudo) S. Chow、膜萼藤屬HymenopyramisWall. ex Griff.、喜雨草屬OmbrocharisHand.-Mazz.、漱齒木屬PeronemaJack、東芭藤屬PetraeovitexOliv的系統學位置(Chen et al., 2014, 2016)。在此基礎上,江西農業大學博士李波等聯合中國、美國及英國的唇形科分類專家,進一步提出了將唇形科劃分為12個亞科的新觀點(Li et al., 2016,Li & Olmstead 2017),引發廣泛關注。然而,荊芥亞科Nepetoideae、筋骨草亞科Ajugoideae在該科中的系統位置及與其他亞科(如柚木亞科Tectonoideae、豆腐柴亞科Premnoideae等)的親緣關係問題仍未得到解決。

為了深入探討唇形科的起源、性狀演化、歷史生物地理學及物種多樣性的形成機制,亟需構建唇形科穩固的系統發育關係。在該問題的驅動下,昆明植物所、江西農業大學唇形科研究團隊聯合中國、伊朗、美國、澳大利亞、挪威、奧地利、土耳其等國的唇形科分類學者,對唇形科開展了全球範圍的廣泛取樣,歷經4年時間,獲得了79屬175個代表類群的葉綠體全基因組序列,取樣覆蓋了目前已界定的12個亞科。在此基礎上,研究人員基於79個蛋白質編碼基因,重建了唇形科系統發育框架,驗證了12個亞科的單系性,明確了荊芥亞科、筋骨草亞科與其近緣類群的系統發育關係,提出了唇形科12個亞科22個族的新分類系統,其中,該研究建立了3個新族(圖1)。此外,研究人員還闡述和總結了各亞科及各族的分類歷史、地理分布、形態特徵、屬種多樣性等內容。

相關研究成果以An updated tribal classification ofLamiaceae based on plastomephylogenomics為題,發表在BMC Biology上。昆明植物所博士趙飛、陳亞萍並列為論文的第一作者,李波、昆明植物所博士向春雷為論文的共同通訊作者。研究工作得到雲南省優青、中科院「西部之光」等的支持。

唇形科最新分類系統

【來源:中國科學院科技產業網】

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