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昆明植物所在唇形科分類學方面取得重要進展 文章來源:中國科學院東亞植物多樣性與生物地理學重點實驗室 | 發(fā)布時間:2021-01-11 | 作者:向春雷,趙飛 | 瀏覽次數(shù): | 【打印】 【關閉】 唇形科(Lamiaceae)為被子植物第六大科,全球有230余屬7000余種,世界廣布,中國是其多樣性分布中心之一。該科植物具有重要的經(jīng)濟價值,在烹飪、藥用、園藝、建材等方面有著廣泛應用,與人類健康生活息息相關。 自上世紀90年代唇形科與馬鞭草科 (Verbenaceae) 進行系統(tǒng)重排以后,唇形科的范疇及分類系統(tǒng)發(fā)生了劇烈變化。近年來,隨著分子系統(tǒng)學的發(fā)展,唇形科系統(tǒng)學研究取得了重要進展,其中中國分類學者做出了重要貢獻。如,中國科學院昆明植物研究所陳亞萍博士等先后確定了該科8個系統(tǒng)位置未定屬的系統(tǒng)位置,即歧唇花屬Acrymia Prain、歧傘花屬 Cymaria Benth.、辣蕕屬 Garrettia Fletch.、全唇花屬Holocheila (Kudo) S. Chow、膜萼藤屬Hymenopyramis Wall. ex Griff.、喜雨草屬 Ombrocharis Hand.-Mazz.、漱齒木屬 Peronema Jack及東芭藤屬Petraeovitex Oliv的系統(tǒng)學位置(Chen et al., 2014, 2016)。在此基礎上,江西農(nóng)業(yè)大學李波博士等聯(lián)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),引起了廣泛關注。然而,荊芥亞科Nepetoideae及筋骨草亞科Ajugoideae在該科中的系統(tǒng)位置及與其它亞科(如柚木亞科Tectonoideae、豆腐柴亞科Premnoideae等)的親緣關系仍未得到解決。 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,構建唇形科穩(wěn)固的系統(tǒng)發(fā)育關系迫在眉睫。在此科學問題的驅動下,中國科學院昆明植物研究所、江西農(nóng)業(yè)大學唇形科研究團隊聯(lián)合中國、伊朗、美國、澳大利亞、挪威、奧地利、土耳其等八國的唇形科分類學者,對唇形科開展了全球范圍的廣泛取樣。歷經(jīng)四年時間,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,基于79個蛋白質編碼基因重建了唇形科系統(tǒng)發(fā)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(tǒng)發(fā)育關系,提出了唇形科12個亞科22個族的新分類系統(tǒng),其中本研究建立了三個新族(圖1)。同時,還對各亞科和各族的分類歷史、地理分布、形態(tài)特征、屬種多樣性等內容進行了全面闡述和系統(tǒng)總結。 該研究成果于2021年1月8日以“An updated tribal classification of Lamiaceae based on plastome phylogenomics”為題發(fā)表在生物學1區(qū)期刊BMC Biology上。中國科學院昆明植物研究所趙飛博士、陳亞萍博士并列為文章第一作者,江西農(nóng)業(yè)大學李波博士、中國科學院昆明植物研究所向春雷博士為論文的共同通訊作者。該文章是BMC Biology上接受發(fā)表的第一篇分類學論文,主編及審稿人對該研究結果給予了高度評價,認為本研究是一項“里程碑”式的工作。上述研究工作得到了云南省優(yōu)青(2019FI009)、中國科學院“西部之光”等項目的資助。
圖1 唇形科最新分類系統(tǒng) (責任編輯:李雪)
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