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科研進(jìn)展
Plant Diversity同期發(fā)表昆明植物所李德銖團(tuán)隊(duì)三篇竹類植物研究論文和專家評(píng)述 文章來源:中國(guó)西南野生生物種質(zhì)資源庫(kù) | 發(fā)布時(shí)間:2023-03-31 | 作者:劉涇霞,李德銖 | 瀏覽次數(shù): | 【打印】 【關(guān)閉】 竹類植物是竹亞科(Bambusoideae)植物的總稱,全球約有1700種,是禾本科(Poaceae)第三大亞科,廣泛分布于亞太、中南美和非洲地區(qū),具有重要的經(jīng)濟(jì)、生態(tài)和文化價(jià)值。目前竹亞科被劃分為三個(gè)族,分別為代表草本竹類的莪利竹族(Olyreae),代表溫帶木本竹類的青籬竹族(Arundinarieae)和代表熱帶木本竹類的箣竹族(Bambuseae)。其中,木本竹類約有1600種,其竹稈高度木質(zhì)化,具有二態(tài)性發(fā)育的葉片(即稈籜culm leaves和正常的枝葉branch leaves)以及幾十到上百年的開花周期。木本竹通常生長(zhǎng)在林下、林隙或林緣,但也可形成以竹子為主的森林群落或稀樹灌叢,具有重要的生態(tài)意義。 李德銖團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)期開展竹類植物的分類學(xué)和系統(tǒng)發(fā)育研究。2023年3月出版的Plant Diversity第45卷第2期發(fā)表了該團(tuán)隊(duì)的三篇研究論文,聚焦于木本竹類三個(gè)不同類群,報(bào)道了竹類植物在分子系統(tǒng)學(xué)、分類學(xué)以及DNA條形碼研究的新進(jìn)展(圖1)。Rakotonasolo et al.(2023)以馬達(dá)加斯加以及鄰近的留尼旺島、科摩羅島和坦桑尼亞特有的熱帶木本竹分支中Hickeliinae亞族為研究對(duì)象,利用葉綠體全基因組數(shù)據(jù)重建了該亞族屬級(jí)水平的系統(tǒng)發(fā)育框架,揭示了其內(nèi)部的六個(gè)主要分支,并支持除Nastus Juss.外其余所有屬的單系性,為進(jìn)一步開展馬達(dá)加斯加竹類的遺傳學(xué)和系統(tǒng)發(fā)育基因組學(xué)研究提供了系統(tǒng)發(fā)育框架和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。此外,該文強(qiáng)調(diào)了全面評(píng)估Hickeliinae分布于不同地區(qū)和生態(tài)位的物種的生存狀態(tài)是保護(hù)和可持續(xù)開發(fā)利用馬達(dá)加斯加特有竹類的首要工作。Liu et al.(2023)結(jié)合形態(tài)學(xué)和通過簡(jiǎn)化基因組測(cè)序技術(shù)獲得的核基因SNP位點(diǎn)信息,厘清了熱帶木本竹分支中中國(guó)海南島原發(fā)表在籐竹屬(Dinochloa Buse)三個(gè)物種的系統(tǒng)位置,并為中國(guó)梨籐竹屬(Melocalamus Benth.)已知9個(gè)種提供了檢索表以及鑒定特征圖,為該屬深入的野外調(diào)查和研究提供了重要參考。該研究確定了籐竹屬在我國(guó)未見分布,對(duì)于研究梨籐竹屬和籐竹屬地理分布以及起源和演化具有重要意義。Lv et al.(2023)收集了溫帶木本竹分支中多樣性極高的箭竹屬(Fargesia Franch.)62個(gè)種的196個(gè)樣品,通過與一代條形碼的比較研究探討了全質(zhì)體基因組和核糖體大亞基(nrDNA)序列在該屬物種鑒定中的應(yīng)用。研究結(jié)果表明,與一代條形碼相比,質(zhì)體基因組的物種鑒定率從5.7%提高到了28.6%,而nrDNA序列可以成功鑒定到65.4%的物種,表明核基因條形碼在分類困難類群物種鑒定中的重要作用,并提出亟需篩選更多的核基因條形碼用以解決箭竹屬和其它復(fù)雜類群的物種鑒定難題。 Plant Diversity特邀竹子分類學(xué)專家美國(guó)愛荷華州立大學(xué)Lynn G. Clark教授為此寫了專門評(píng)述(Clark, 2023),介紹了竹類植物分類和系統(tǒng)發(fā)育研究目前的研究進(jìn)展和面臨的挑戰(zhàn)。她在評(píng)述中指出,對(duì)竹亞科一些代表類群而言,系統(tǒng)發(fā)育研究工作已跨入大數(shù)據(jù)基因組學(xué)時(shí)代,使得我們?cè)诶斫庵褡訌?fù)雜進(jìn)化歷史方面取得很大進(jìn)展。由于竹類植物極其復(fù)雜的演化歷史和多樣的形態(tài)分化,加上大多數(shù)種類15~120年才開花,現(xiàn)有竹類標(biāo)本常常只具有營(yíng)養(yǎng)體而缺乏花果特征。此外,目前的研究大多數(shù)集中在有限的地理和分類范圍,導(dǎo)致取樣上極大的不均衡性,且近幾年仍不斷有新的屬種被發(fā)現(xiàn)。上述因素使得竹亞科更精細(xì)的系統(tǒng)發(fā)育研究面臨更大的挑戰(zhàn),并導(dǎo)致其研究明顯滯后于禾本科其它類群。因此,她強(qiáng)調(diào)了整合形態(tài)學(xué)和基因組學(xué)證據(jù)對(duì)竹類分類和進(jìn)化研究的重要性,同時(shí)認(rèn)為仍需強(qiáng)化生態(tài)學(xué)、群體遺傳學(xué)和地理取樣等基礎(chǔ)性工作。Clark教授對(duì)本期三篇竹類研究文章給予了積極評(píng)價(jià),認(rèn)為其在不同尺度豐富了竹亞科分類學(xué)、系統(tǒng)學(xué)等方面的認(rèn)識(shí),有望在后基因組時(shí)代激發(fā)更多對(duì)這一重要類群的多樣化和演化歷史的研究,并通過竹類系統(tǒng)發(fā)育工作組的通力合作,重建竹亞科屬級(jí)水平的“生命之樹”。
(責(zé)任編輯:李雪)
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