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科研进展

泸水大钟花的发现为大钟花属进化历史提供新见解

文章来源:中国科学院东亚植物多样性与生物地理学重点实验室  |  发布时间:2020-07-31  |  作者:彭俊楚,马祥光  |  浏览次数:  |  【打印】 【关闭

 

  大钟花属(Megacodon (Hemsl.) H. Smith)是中国-喜马拉雅地区的特有属,共有两个物种,其中大钟花分布在东喜马拉雅-横断山的高海拔区域,而川东大钟花分布在川东-鄂西一带(图1),且其野外居群非常稀少,甚至一度被认为濒临灭绝。而调查发现稀有植物的新分布点往往有重要的科研价值。近年来,昆明植物研究所青藏高原-喜马拉雅植物多样性形成与演变团队孙航研究组研究人员在同行提供的线索下,不仅在重庆巫溪发现了川东大钟花居群并获得了样品,更意外的是在云南泸水发现了一个形态与川东大钟花接近的居群(图2)。该居群在之前的资料中从未被记载过。研究人员通过标本采集、形态比较和分子分析,最终确定云南泸水的大钟花属植物为一新种,因模式标本采自于云南省泸水县,因此定名为:泸水大钟花(Megacodon lushuiensis J.C. Peng & H. Sun)。泸水大钟花与川东大钟花的关系更近缘,相比于大钟花,这两个物种都生长在较低海拔的区域。 

  川东大钟花和大钟花有着完全异域的分布,因此过去认为大钟花属的分化就是一个简单的异域物种形成模式。然而在滇西泸水较低海拔的区域分布着泸水大钟花,这彻底改变了研究人员对大钟花属演化历史的理解。新发现的泸水大钟花和大钟花共同生于怒山山系的不同海拔范围内,因此生态分化极有可能在二者的物种形成过程中扮演了十分重要的作用。为了进一步弄清泸水大钟花和大钟花占据不同海拔下生态位的原因,研究人员利用比较转录组研究(图3),发现响应气候干旱、生境湿润以及较早的物候期等相关通路是关联高低海拔生境下歧化选择的通路,也是大钟花属植物在不同海拔适应性分化的重要遗传机制。 

  相关研究以“New insights into the evolutionary history of Megacodon: evidence from a newly discovered species”为题,近期发表在Plant Diversity上。该研究得到国家自然科学基金重点项目(U1802232)和第二次青藏高原综合科学考察研究STEP2019QZKK0502的支持。 

  原文链接 

 

1 大钟花属根据标本和采集记录的地理分布示意图。 

 

2 泸水大钟花的模式图(左)以及与川东大钟花的形态比较(右) 

 

3 泸水大钟花与大钟花的比较转录组分析 

(责任编辑:李雪)

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