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科研进展

李德铢研究组在热带木本竹子系统发育框架研究中取得重要进展

文章来源:中国西南野生生物种质资源库  |  发布时间:2017-07-07  |  作者:周梦媛  |  浏览次数:  |  【打印】 【关闭

 

  旧世界热带木本竹子隶属于禾本科竹亚科箣竹族,包括了在亚洲、非洲和大洋洲热带和亚热带地区分布的约47407种竹子。这是一个物种丰富且形态多样的单系类群,包括了一些藤本状和攀援状的竹子,如籐竹属(Dinochloa)和梨籐竹属(Melocalamus),也有一些类群如梨竹属(Melocanna)结出果大如梨的浆果状果实。巨龙竹和龙竹是整个禾本科最高大的成员,秆高可达30米,胸径达30厘米。麻竹、龙竹、绿竹、慈竹、青皮竹、甜龙竹则是其中的重要经济竹种。前人研究中将其划分为四个亚族:梨竹亚族(Melocanninae)、Hickeliinae亚族、总序竹亚族(Racemobambosinae)和箣竹亚族(Bambusinae)。此前的研究探讨了部分类群的系统发育关系,或只使用了少数基因片段,或受取样不全并受信息位点较少等因素影响,使得旧世界热带木本竹子各亚族间、属间及许多属内的种间关系尚不清晰。 

  中国科学院昆明植物研究所李德铢研究组多年致力于竹亚科分类和系统发育研究。通过国际合作,实现了在该类群属级水平上的广泛取样(共40144种),并利用18个叶绿体片段构建了该类群的系统发育关系。研究表明,1)梨竹亚族为最先分化出来的单系类群,原记载分布于中国的李海竹属物种糯米竹不应隶属于梨竹亚族,应将其组合到梨籐竹属;2Hickeliinae亚族仅包含该亚族马达加斯加及其附近岛屿特有的类群,其中Nastus属为多系,分布于东南亚的‘Nastus’与东南亚特有的其它热带木本竹类具有更近的亲缘关系;3)箣竹亚族是一个较异质的类群,包括了Dinochloa-Greslania-Mullerochloa-Neololeba-SphaerobambosDGMNS)群、Temburongia和核心箣竹亚族分支,其中核心箣竹亚族分为基部类群和箣竹属—牡竹属—巨竹属属群(BDG属群),该属群是旧世界热带木本竹子中经济价值最大,也是最为多样和复杂的类群;4)六个主要分支呈现出较为明显的地理分布格局。 

  该研究对于认识旧世界热带木本竹子的系统发育与生物地理学具有重要的意义,同时为在遗传学和基因组学层面上深入研究旧世界热带木本竹子打下了基础。研究成果以“Towards a complete generic-level plastid phylogeny of the paleotropical woody bamboos (Poaceae: Bambusoideae)”为题发表于国际植物分类学会旗舰刊物Taxon 

  其间,该组研究人员在野外采集过程中发现了一个特产于海南的多枝竹属(Holttumochloa)新种——海南多枝竹(Holttumochloa hainanensis M.Y. Zhou & D.Z Li)。此前多枝竹属被认为是马来半岛特有属。通过形态学和基于核基因GBSSI的分子系统学的研究,确认了该新种的系统关系。海南多枝竹的发现,为中国竹类植物区系增添了一个新的属级成员,并显示海南与马来西亚热带植物区系的亲缘关系。这是继轮叶三棱栎在海南的发现之后,两个植物区系在种或姐妹种水平上的另一例证,具有重要的生物地理学意义。研究成果以“Distribution of Holttumochloa (Poaceae: Bambusoideae) in China with description of a new species revealed by morphological and molecular evidence”为题发表于Plant Diversity 

  研究得到了国家自然科学基金(重点)项目(3143001131670396U1136603)的支持。 

  文章链接:https://doi.org/10.12705/663.2 

            http://dx.doi.org/10.1016/j.pld.2017.05.001 

 

  1 基于18个叶绿体片段构建的旧世界热带木本竹子的系统树 

 

  2 基于18个叶绿体片段构建的BDG属群贝叶斯树 

 

  3 海南多枝竹(新种)(Holttumochloa hainanensis 

(责任编辑:李雪)


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