昆明植物研究所在醉魚草屬物種修訂和新種界定方面取得進展

分類學是生物多樣性保護和資源可持續(xù)利用的科學基礎。然而，自然界復雜的物種形成過程，尤其是網(wǎng)狀進化和多倍化等現(xiàn)象，會導致產生形態(tài)與遺傳特征均難以區(qū)分的類群，即“分類學復雜類群”（Taxonomically Complex Groups, TCGs），為傳統(tǒng)分類學研究帶來巨大挑戰(zhàn)?，F(xiàn)代分類學研究采用整合分類學方法，綜合形態(tài)學、分子系統(tǒng)發(fā)育、細胞核型分析及生物地理學等多維度證據(jù)，為精準界定物種提供了有效途徑。亞洲醉魚草屬（Buddleja）植物兼具高觀賞價值與重要的食藥用功能，其進化歷程中復雜的網(wǎng)狀進化和多倍化事件，導致部分復合群和廣布種的分類地位長期存疑，是典型的分類學復雜類群。

本研究通過大范圍的野外調查取樣，獲取了詳實的形態(tài)數(shù)據(jù)和大量的分子材料，在此基礎上開展了形態(tài)學比較研究，通過核型分析確定各類群染色體數(shù)目及倍型，利用高通量測序技術獲得了大量核基因序列和葉綠體全基因組數(shù)據(jù)進行系統(tǒng)發(fā)育分析和群體遺傳學研究，并結合地理分布信息，對亞洲醉魚草屬多個爭議類群進行了整合分類學研究（圖1），結果發(fā)現(xiàn)：

（1）甘肅醉魚草物種地位的恢復：甘肅醉魚草（B. purdomii）曾被處理為短序醉魚草（Buddleja brachystachya）的異名，但在系統(tǒng)發(fā)育關系上二者并未構成單系群；核型分析進一步揭示二者存在倍性差異（短序醉魚草為四倍體，甘肅醉魚草為二倍體），且二者地理分布相隔較遠（短序醉魚草為橫斷山特有種，甘肅醉魚草分布于黃土高原），基于上述證據(jù)整合，支持恢復甘肅醉魚草的獨立物種地位（圖2 左）；

（2）新種絳紫醉魚草的發(fā)現(xiàn)與描述：分布于成都平原西部和云南東北部的醉魚草種群，在形態(tài)特征和遺傳結構上均與廣布種醉魚草（B. lindleyana）呈現(xiàn)顯著分化?；谄洫毺氐慕{紫色花部特征，研究團隊將其描述并命名為新種——絳紫醉魚草（B. atropurpurea）（圖2 中）；

（3）新種安寧醉魚草的發(fā)現(xiàn)與描述：在云南省安寧市發(fā)現(xiàn)醉魚草屬新種，其圓錐花序密被粉色分枝毛，具有較高觀賞價值。細胞學證據(jù)表明該種為六倍體，系統(tǒng)基因組學分析揭示其核基因與葉綠體基因組存在明顯的譜系沖突（cytonuclear discordance），暗示該物種可能通過異源多倍化形成。據(jù)其模式產地命名為安寧醉魚草，拉丁學名B. calostachya（calo-：美麗；stachys：花序）表征其獨特花序形態(tài)（圖2 右）。

本研究最終將亞洲醉魚草屬物種總數(shù)修訂為30種（圖3），為該類群的瀕危物種保護和可持續(xù)利用奠定了分類學基礎。

圖1 三個目標物種的取樣范圍 A：甘肅醉魚草；B：絳紫醉魚草；C：安寧醉魚草

圖2 三個目標物種的生境和形態(tài)特征圖（楊豐懋、白增福）和墨線圖（沙雯繪）左：甘肅醉魚草；中：絳紫醉魚草；右：安寧醉魚草

圖3 亞洲醉魚草屬系統(tǒng)發(fā)育樹 A：質體基因樹；B：ASTRAL物種樹

上述研究成果以"Unraveling the taxonomy of Asian Buddleja: Species discovery and delimitation through morphological comparison, ploidy analysis and phylogenomic insights"為題，發(fā)表于植物分類學經(jīng)典期刊TAXON。中國科學院昆明植物研究所博士研究生楊豐懋為論文第一作者，葛佳副研究員和陳高研究員為通訊作者，劉恩德、郭永杰、沙雯、金敏飛、馬雨倩和四川省自然科學研究院李小杰、安徽師范大學張思宇、西北師范大學白增福也參與了該研究。研究得到昆明植物園、昆明植物研究所標本館、植物多維成像及多樣性分析平臺、中國西南野生生物種質資源庫的支持，并得到國家自然科學基金、云南省基礎研究面上項目和云南省興滇英才青年人才專項的支持。

原文鏈接：https://doi.org/10.1002/tax.13382

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