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科研成果
三十年磨一剑——辰山植物分类学课题组确认关木通属成立

 

长期以来,广义马兜铃属(Aristolochias.l.)中的对药马兜铃亚属(subgen. Siphisia),一直是马兜铃科分类学与系统学研究的焦点;多数学者认为该类群独立的证据不充分,应该继续作为广义马兜铃属内一个亚属而保留;也有一部分学者认为其形态差异明显(特别是合蕊柱顶部3裂、花药6并成对与裂片对应、花被折曲等特征)应该独立作为关木通属(Isotrema)。自本世纪以来,随着分子技术在分类学领域的广泛应用,欧美和日本的学者,从不同的角度进行研究,提出广义马兜铃属并非单系的观点。然而,由于大多数种类主要分布在东亚和南亚地区(特别是大约占80%的物种在中国均有分布、特有种丰富),欧美以及日本等学者都无法获得具体的试验材料,因此,缺少在广泛取样的基础上、综合形态变异及其遗传学关系分析的全面性研究。

永利国际(www.77402.com)植物分类学研究组自2010年成立以来,通过不断的野外积累,不但在经典分类学领域获得了宝贵的第一手资料,先后发表了数篇相关论文,逐步解决了该亚属多个物种经典分类学的基本问题。同时,在分子系统学领域,充分利用多年累积的实验材料分别采用叶绿体片段(rps16-trnKpetB-petD)和核基因(phyAITS2)进行系统发育树的构建,结果均支持对药马兜铃亚属的单系性;完成该亚属代表类群的叶绿体基因组学测序拼装、开展马兜铃属叶绿体比较基因组学分析,亦为该亚属与其它类群的显著遗传分化提供了有力的支持。结合形态性状和分子系统学证据,终于正式将对药马兜铃亚属从马兜铃属独立成为关木通属。

本工作为辰山植物分类学课题组成员通力合作完成,包括课题组长、研究助理(含原来的助理,现在已经走向其他岗位)和在读博士研究生的共同努力。相关成果2019410日在线发表于Phytotaxa(全文包括新组合计23页)。关木通属共有98种,其中81种分布于东亚和南亚(特别是中国),另外17种分布于北美至中美洲。关木通属早在中国植物分类学文献中使用过,如吴征镒等2003年出版的《中国种子植物科属论》以及刘冰等2015年于《生物多样性》上发表的《中国被子植物科属概览:依靠APG III系统》等文章就已有记载;但由于涉及类群较多且缺乏足够的依据,经典分类学上并没有发表具体的分类学组合。本文首次将原来隶属于马兜铃属(对药马兜铃亚属)的87种重新组合为关木通属(其余11种原始发表在关木通属Isotrema之内)。

植物分类学由于学科的性质所限,很难发表高影响力的文章,唯有坐得住长期的冷板凳,才能获得有说服力的成果。马金双博士从1985年博士研究生阶段开始中国马兜铃属的研究,1987年完成博士论文;然后将研究内容扩展,1989年发表东亚和南亚马兜铃属的修订;但当时碍于材料以及研究手段限制,对药马兜铃亚属的系统学尚有诸多存疑问题。2014年在国家自然科学基金资助下,课题组经典分类学(助理以及前助理)和现代分类学团队(博士研究生和助理)双线共同努力,终于获得了可靠的宏观与微观证据。从1989年马金双博士于《植物分类学报》发表《东亚和南亚马兜铃属修订》论文到今天马金双博士的研究生李晓芹和助理左云娟等发表文章确认关木通属,前后历经三十载!

 

论文信息:Reinstatement of Isotrema, a new generic delimitation of Aristolochiasubgen. Siphisia (Aristolochiaceae),Phytotaxa 401(1): 001-023, 2019.

全文链接:http://doi.org/10.11646/phytotaxa.401.1.1

 

(供稿:辰山中心 植物分类学研究组)