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科研进展

李德铢研究组利用形态学和分子系统学证据确定马达加斯加温带木本竹类的系统位置并发现一个独特的新种

文章来源:中国西南野生生物种质资源库  |  发布时间:2017-11-16  |  作者:张玉霄  |  浏览次数:  |  【打印】 【关闭

 

  青篱竹族(Arundinarieae)(温带木本竹子)包括约31550种,其中90%的物种分布于东亚(从中国-喜马拉雅到日本),其余种则零星分布于北美洲东南部、印度南部、斯里兰卡、马达加斯加和非洲大陆。青篱竹属(Arundinaria)是该族建立最早、分类问题最复杂的一个属,曾经有400多个种名发表于该属之下。截至目前为止,已有20多个属从青篱竹属中分立出来,主要是分布于东亚地区的类群,而对零星分布在岛屿上的青篱竹属类群则研究较少。 

  法国自然历史博物馆的竹类专家从1924-1960年间,先后将马达加斯加采集的6种竹子发表于青篱竹属中。由于野外调查不便,前期学者大多基于有限的馆藏标本开展研究,先后将这些竹种分别归并到箭竹属(Fargesia)、筱竹属(Thamnocalamus)或玉山竹属(Yushania)中。 

  李德铢研究组长期致力于青篱竹族的分类和系统发育研究工作,该研究组利用多个分子片段、叶绿体基因组以及简化基因组的数据,构建了青篱竹族的系统发育框架(Zeng, Zhang et al., 2010; Yang, Zhang et al., 2013; Ma et al., 2014; Zhang et al., 2016; Wang et al., 2017),但受研究材料限制,未能对马达加斯加的竹类开展研究。20155月,李德铢研究团队联合法国自然历史博物馆、英国皇家植物园邱园以及邱园马达加斯加保护中心,对马达加斯加中央高原地区的竹类植物开展了为期15天的野外考察,此次考察共采集17号该类竹子的标本。此后,李德铢研究员又仔细查阅了珍藏于法国自然历史博物馆的6种马达加斯加青篱竹属竹种的模式标本,比较了种间形态差异,后续还查阅了存放于英国皇家植物园邱园和美国密苏里植物园的该类群标本。从形态上来看,这些青篱竹属类群与英国学者Chris M. Stapleton近期发表的分布于非洲大陆的Oldeania属相近(Stapleton, 2013)。为了进一步确认该类群的系统位置,研究团队开展了这一类群的分子系统学研究。利用7个叶绿体分子片段,构建青篱竹族系统发育框架,结果表明马达加斯加的青篱竹属类群与Oldeania聚为一个分支,得到较高支持(图1),进而明确了马达加斯加温带竹类的系统位置和分类地位。基于形态学、分子系统学以及地理分布信息,将该类群并入Oldeania属。2015年的野外考察还采集到一个独特新种的具花标本,该种三分支、具气生根刺等特征与中国-喜马拉雅地区的香竹属植物很接近,但因其地下茎秆柄延伸而成“合轴散生”,与香竹属明显不同。根据其模式标本产地,将其命名为Oldeania itremoensis D.Z. Li, Y.X. Zhang & T. Haevermans(图2)。基于野外考察和馆藏标本查阅,绘制了马达加斯加温带竹子分布图。该项研究成果对阐明青篱竹族的系统发育和生物地理学具有重要意义。 

  该研究成果以“In search of the phylogenetic affinity of the temperate woody bamboos from Madagascar, with description of a new species (Bambusoideae, Poaceae)”为题,发表于Journal of Systematics and Evolution杂志上(文章链接)。该研究得到国家自然科学基金重点项目和面上项目(3143001131300184)和中国科学院青年创新促进会((2015321)的支持。 

 

1 马达加斯加温带竹子在分子系统发育树上的位置(阴影部分)

 

  2 新种Oldeania itremoensis D.Z. Li, Y.X. Zhang & T. Haevermans 

(责任编辑:李雪)


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