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科研进展
唇形科(Lamiaceae)为被子植物第六大科,全球有230余属7000余种,世界广布,中国是其多样性分布中心之一。该科植物具有重要的经济价值,在烹饪、药用、园艺、建材等方面有着广泛应用,与人类健康生活息息相关。 自上世纪90年代唇形科与马鞭草科 (Verbenaceae) 进行系统重排以后,唇形科的范畴及分类系统发生了剧烈变化。近年来,随着分子系统学的发展,唇形科系统学研究取得了重要进展,其中中国分类学者做出了重要贡献。如,中国科学院昆明植物研究所陈亚萍博士等先后确定了该科8个系统位置未定属的系统位置,即歧唇花属Acrymia Prain、歧伞花属 Cymaria Benth.、辣莸属 Garrettia Fletch.、全唇花属Holocheila (Kudo) S. Chow、膜萼藤属Hymenopyramis Wall. ex Griff.、喜雨草属 Ombrocharis Hand.-Mazz.、漱齿木属 Peronema Jack及东芭藤属Petraeovitex Oliv的系统学位置(Chen et al., 2014, 2016)。在此基础上,江西农业大学李波博士等联合中国、美国及英国的唇形科分类专家,进一步提出了将唇形科划分为12个亚科的新观点(Li et al., 2016,Li & Olmstead 2017),引起了广泛关注。然而,荆芥亚科Nepetoideae及筋骨草亚科Ajugoideae在该科中的系统位置及与其它亚科(如柚木亚科Tectonoideae、豆腐柴亚科Premnoideae等)的亲缘关系仍未得到解决。 为了深入探讨唇形科的起源、性状演化、历史生物地理学及物种多样性的形成机制,构建唇形科稳固的系统发育关系迫在眉睫。在此科学问题的驱动下,中国科学院昆明植物研究所、江西农业大学唇形科研究团队联合中国、伊朗、美国、澳大利亚、挪威、奥地利、土耳其等八国的唇形科分类学者,对唇形科开展了全球范围的广泛取样。历经四年时间,获得了79属175个代表类群的叶绿体全基因组序列,取样覆盖了目前已界定的12个亚科。在此基础上,基于79个蛋白质编码基因重建了唇形科系统发育框架,验证了12个亚科的单系性,明确了荆芥亚科、筋骨草亚科与其近缘类群的系统发育关系,提出了唇形科12个亚科22个族的新分类系统,其中本研究建立了三个新族(图1)。同时,还对各亚科和各族的分类历史、地理分布、形态特征、属种多样性等内容进行了全面阐述和系统总结。 该研究成果于2021年1月8日以“An updated tribal classification of Lamiaceae based on plastome phylogenomics”为题发表在生物学1区期刊BMC Biology上。中国科学院昆明植物研究所赵飞博士、陈亚萍博士并列为文章第一作者,江西农业大学李波博士、中国科学院昆明植物研究所向春雷博士为论文的共同通讯作者。该文章是BMC Biology上接受发表的第一篇分类学论文,主编及审稿人对该研究结果给予了高度评价,认为本研究是一项“里程碑”式的工作。上述研究工作得到了云南省优青(2019FI009)、中国科学院“西部之光”等项目的资助。
图1 唇形科最新分类系统 (责任编辑:李雪)
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