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  • 昆明植物所等在唇形科青蘭屬分類學與生物地理學研究中獲進展

    科技工作者之家 04月15日

      亞洲內陸氣候干燥、環境嚴酷,但伊朗-安納托利亞高原(Irano-Anatolian)及中亞山區(Mountains of Central Asia)是重要的全球生物多樣性熱點地區。已有研究多集中于亞洲內陸的旱化過程及濕度變化,而關于干旱環境對植物多樣化的影響方面的研究鮮有報道。另外,中亞、西亞與青藏高原(the Qinghai-Tibetan Plateau,QTP)這一生物多樣性熱點地區在植物區系上聯系廣泛。一些植物類群起源于青藏高原并遷移至亞洲內陸(即“走出青藏高原Out-of-QTP”假說),而另一些植物類群則可能起源于中亞和西亞,再擴散至青藏高原并發生多樣化,但缺乏深入的研究和論證。 

      青蘭屬(Dracocephalum L.隸屬于唇形科荊芥亞科,分布于北溫帶,約70種。該屬植物在青藏高原高海拔地區、中亞及西亞的草原荒漠區兩種不同的生境與氣候類型下發生了強烈的物種分化,正是解釋上述地理分布格局的理想植物類群。中國科學院昆明植物研究所“植物分類與演化”專題攻關組與國內外同行合作,收集了來自東亞、中亞、歐洲、北美15個國家的66個青蘭屬物種,利用葉綠體序列(rpl32-trnL、trnL-trnF、ycf1、ycf1-rps15)、核基因(ITS、ETS)和低拷貝核基因序列(AT3G09060、AT1G09680),全面開展了青蘭屬的分類學、系統學與生物地理學研究。  

      分子系統學研究結果表明,神香草屬和扁柄草屬均應并入青蘭屬。結合小堅果、花萼等形態特征,該研究重新界定了青蘭屬的范圍,并提出將其劃分為九個組的屬下新分類系統。生物地理學研究結果表明,青蘭屬起源于中亞、西亞及西伯利亞南部,在中新世發生了快速的輻射分化,并在上新世時先后兩次從中西亞擴散至青藏高原及鄰近地區。中亞的干旱氣候加速了青蘭屬在該區域的快速分化,而青藏高原的隆升則導致青蘭屬植物在該地及鄰近地區的快速多樣化。該研究為進一步探討北溫帶植物多樣性,尤其是剖析青藏高原與中亞內陸植物區系的起源與聯系,提供了新的研究案例與視角。  

      相關研究成果以Phylogeny and biogeography of the northern temperate genus Dracocephalum s.l. (Lamiaceae)為題,在線發表在Cladistics上。研究工作得到國家自然科學基金青年科學基金項目、云南省及中科院“西部之光”人才培養計劃等的支持。  

      圖1.青蘭屬(Dracocephalum)的形態特征。a、D. moldavica;b、D. oblongifolium;c、D. paulsenii;d、D. peregrinum;e、D. purdomii;f、D. ruyschiana;g、D. tanguticum;h、D. officinalis;i、D. royleana;j、D. argunense花萼,示其萼齒間的小瘤狀結構;k、D. bipinnatum花冠解剖,示其花藥水平張開;l、D. rigidulum的苞片,示其邊緣具長芒狀刺齒 

    圖2.基于低拷貝核基因PPT序列構建的青蘭屬系統關系及生物地理學研究結果 


    內容來源:中國科學院

    來源:中國科學院

    原文鏈接:http://www.cas.cn/syky/202204/t20220408_4830946.shtml

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    植物 研究 中亞 青蘭

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