近日,中國科學院西雙版納熱帶植物園(以下簡稱“版納植物園”)與中國科學院昆明植物研究所聯合多國科研人員,在唇形科香薷族植物分類學研究中取得重要進展,成功構建了該族迄今為止最全面的系統發育框架,為該類群植物的資源開發與利用奠定了堅實的分類學基礎。
香薷族是唇形科中具有重要經濟價值的類群,包含香薷屬Elsholtzia Willd.、香簡草屬Keiskea Miq.等8個屬約70余種植物,其中,許多是著名的藥食同源植物,如紫蘇Perilla frutescens (L.) Britton、東紫蘇Elsholtzia bodinieri Vaniot等。該族植物呈現典型的東亞-北美間斷分布格局,除馬香草屬Collinsonia L.特產北美外,其余類群主要集中分布于東亞地區,特別是我國西南地區。然而,由于取樣不足和分子數據缺乏,該族的屬間系統關系長期存在爭議,香簡草屬和香薷屬被多次證實為多系群,但一直未能得到有效解決。
針對這一科學問題,版納植物園李波團隊與中國科學院昆明植物研究所向春雷團隊聯合韓國、日本、泰國、俄羅斯等多國學者,開展了迄今為止取樣最全面的香薷族系統發育研究。基于多基因聯合分析的結果確認了香薷族的單系性,并將其劃分為五個主要支系,同時確認香簡草屬、香薷屬及紫蘇屬均非單系類群。基于分子數據、形態特征和地理分布證據,研究團隊提出了全新的屬級分類方案:建議擴大紫蘇屬的界定范圍,將香簡草屬和石薺苧屬并入其中;同時從香薷屬中拆分出密花香薷屬,恢復其合法屬名Paulseniella Briq.,用于容納傳統上歸屬于香薷屬的三個物種。經過重新界定的香薷屬成為一個單系群,并可進一步劃分為五個亞分支。
該研究是繼研究團隊首次明確香薷族界限(Chen et al. 2016,Taxon)和其系統位置(Li et al.,2016,Scientific Reports)后,在該族系統分類學研究上取得的又一重要進展,不僅厘清了族內各屬的界限,還編制了反映最新分類系統的分屬檢索表,并提供了密花香薷屬和紫蘇屬的全球物種名錄。相關成果以Two in,one out: a comprehensive phylogeny of the tribe Elsholtzieae (Nepetoideae,Lamiaceae) sheds new light on its generic delimitation為題發表在國際植物分類協會會刊Taxon上。版納植物園李波研究員為論文第一作者,中國科學院昆明植物研究所向春雷研究員為通訊作者。研究工作得到了科技部科技基礎資源調查專項、國家自然科學基金及中國科學院國際合作伙伴計劃等項目的資助。

基于葉綠體DNA序列矩陣(左)和ITS序列矩陣(右)構建的全球香薷族系統發育樹

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