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中國(guó)科學(xué)院昆明植物研究所
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科研進(jìn)展

昆明植物所在唇形科益母草族分子系統(tǒng)學(xué)研究中取得新進(jìn)展

文章來源:分類室  |  發(fā)布時(shí)間:2025-01-02  |  作者:錢美琳,向春雷  |  瀏覽次數(shù):  |  【打印】 【關(guān)閉

 

唇形科是被子植物第六大科,具有重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值,許多種類可供入藥、觀賞、食用、材用,同時(shí)也是重要的芳香植物來源。近五年來,中國(guó)科學(xué)院昆明植物研究所聚焦唇形科植物分類與系統(tǒng)學(xué)研究,取得了系列進(jìn)展,完善了唇形科族級(jí)新分類系統(tǒng)(Zhao et al., 2021aBMC?Biology),明確了假野芝麻屬Paralamium?Dunn.Zhao et al., 2021b,?Front. Plant Sci.、箭葉水蘇屬Metastachydium?Airy Shaw ex C.Y.Wu & H.W.LiZhao et al., 2023a, TAXON)、短唇沙穗屬Pseudomarrubium?PopovZhao et al., 2023b,?Current Plant Bio.)的系統(tǒng)位置,界定了青蘭屬Dracocepahlum?L.Chen et al. 2022,?Cladistics)、假糙蘇屬Paraphlomis?PrainYuan et al., 2024, TAXON)、糙蘇屬Phlomoides?MoenchZhao et al., 2024,?Plant Diversity)的界限,解析了香茶菜屬的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系(Chen et al., 2022,?Front. Plant Sci.),發(fā)現(xiàn)唇形科新種20余個(gè)。

益母草族隸屬于唇形科野芝麻亞科,共包括傳統(tǒng)界定的益母草屬Leonurus?L.鬃尾草屬Chaiturus?Willd.、夏至草屬Lagopsis?(Bunge ex?Benth.) Bunge、兔唇花屬Lagochilus?Bunge ex Benth.、斜萼草屬Loxocalyx?Hemsl.和膿瘡草屬Panzerina?Soják六個(gè)屬。已有的分子系統(tǒng)學(xué)研究盡管只包括了該族少量的代表物種和有限的DNA分子序列,卻表明其中的一些屬可能不是單系。為解決這些問題,昆明植物所向春雷研究團(tuán)隊(duì)與國(guó)內(nèi)外學(xué)者合作,基于全面的取樣,開展了益母草族的系統(tǒng)發(fā)育基因組學(xué)研究?;谌~綠體全基因組序列和127個(gè)核基因序列構(gòu)建的系統(tǒng)發(fā)育框架均表明益母草族可劃分為六個(gè)穩(wěn)定的分支,傳統(tǒng)界定的益母草屬分為兩個(gè)分支,即Leonurus”cladeParaleonurus”clade,且后一分支還包括了夏至草Lagopsis supina?(Stephan ex Willd.) Ikonn.-Gal.(圖1),這一系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系也得到了形態(tài)學(xué)特征和地理分布的支持。

在此基礎(chǔ)上,遵循單系性原則,該研究將Paraleonurus”clade命名為一新屬(Paraleonurus?M. L. Qian,C. L. Xiang & Bo Li)并提出了六個(gè)新組合。因在我國(guó)有著悠久使用歷史的傳統(tǒng)中草藥——益母草Leonurus japonicus?Houtt.——也為新屬成員,為了保持名稱穩(wěn)定和實(shí)踐應(yīng)用之便利,故仍將新屬命名為益母草屬(新屬老名),而將Leonurus更名為歐益母草屬。新界定的益母草屬在形態(tài)上因其花萼不明顯二唇形、花冠筒基部直立、葉片常3裂而易與歐益母草屬(花萼明顯二唇形、冠筒基部彎曲,葉片常5-7裂)相區(qū)分。該研究為后續(xù)開展益母草屬分類與資源利用提供了基礎(chǔ)性的科學(xué)依據(jù)。

該研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金國(guó)際(地區(qū))合作與交流項(xiàng)目(32161143015、科學(xué)技術(shù)部科技基礎(chǔ)資源調(diào)查專項(xiàng)(2022FY202201)以及中國(guó)科學(xué)院未來伙伴網(wǎng)絡(luò)專項(xiàng)(070GJHZ202211FN)等項(xiàng)目資助。相關(guān)論文應(yīng)邀發(fā)表在期刊Turkish Journal of Botany上,第一作者為中國(guó)科學(xué)院昆明植物研究所碩士研究生錢美琳,通訊作者為其導(dǎo)師向春雷研究員。

1.?利用REFMAKER方法基于127個(gè)核基因構(gòu)建的益母草族系統(tǒng)發(fā)育樹

2.?新屬益母草屬的形態(tài)特征。A:鏨菜P. pseudomacranthus;B:大花益母草P. macranthus;C:細(xì)葉益母草P. sibiricus;D:假鬃尾草P. chaituroides;E:夏至草P. supinus;?F:益母草P.japonicus;G-L:細(xì)葉益母草的葉片,花冠,花冠解剖圖,子房,花萼,花萼解剖圖?M-N:益母草的雌蕊和小堅(jiān)果


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