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新闻动态
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科研进展
金丝桃属(Hypericum L.)是金丝桃科最大的属,也是被子植物中物种数目最多的一百个大属之一,全球约有500余种。该属广泛分布于世界温带和亚热带地区,其中欧亚大陆和安第斯山脉是其多样化中心,共分布有360余种。中国是金丝桃属的重要分布区,现有13组76种9亚种,其中至少30种被应用于传统医药,一些种类还具有重要的园林观赏价值和开发利用潜力。 由于物种数量庞大、形态变异复杂以及频繁的趋同演化现象,金丝桃属长期以来一直是植物分类学研究中的难点类群。尽管该属具有重要的药用和经济价值,其系统分类和演化历史仍存在诸多争议。迄今为止,较为系统的分类学修订和大尺度分子系统发育研究主要由欧美学者完成,而针对中国金丝桃属物种的系统研究相对薄弱,这在很大程度上限制了对中国金丝桃属物种多样性形成与演化历史的深入认识。 近年来,中国科学院昆明植物研究所向春雷研究团队持续开展金丝桃属物种的分类学与系统演化研究,先后发现并发表了该属一些新种和中国新记录种,系统评估了种子形态性状的分类学价值,进一步揭示了中国金丝桃属的物种多样性(Bai et al.,2023a,2023b,2025),并发现该属在叶绿体和线粒体基因组间存在较为广泛的系统发育冲突(Yu et al.,2026)。 在前期研究基础上,研究团队通过长期野外科学考察、标本采集以及广泛的国际合作,对全球范围内金丝桃属的代表类群进行了较为全面的取样。该研究共取样102个体,代表12组、54种和6亚种,利用基因组浅层测序技术获得了叶绿体基因组和核核糖体DNA数据,重点解析了中国金丝桃属的系统发育关系,是目前针对中国金丝桃属物种开展的最为全面的分子系统发育研究。 研究结果表明,金丝桃属为一单系类群,并支持将三腺金丝桃属(Triadenum Raf.)和惠林花属(Lianthus N. Robson)作为金丝桃属的异名处理。该研究进一步发现,传统依据形态特征建立的组级分类体系与分子系统发育结果存在明显差异。在中国分布的各组类群中,仅三腺金丝桃组(H. sect. Elodea Choisy)、糙枝金丝桃组(H. sect. Hirtella Stef.)、单花遍地金组(H. sect. Monanthema N.Robson)和地耳草组(H. sect. Trigynobrathys (Y. Kimura) N. Robson)被证实为单系类群。此外,结合分子系统发育与形态学证据,该研究厘清了《中国植物志》中的长期存疑种——岐山金丝桃(Hypericum elatoides R. Keller)的系统位置,明确将其归入黄海棠组(H. sect. Roscyna (Spach) R.Keller),为该类群的分类处理提供了可靠依据。研究还揭示了金丝桃属物种,特别是金丝桃组成员间存在显著的核质冲突现象,该冲突可能源于历史杂交事件以及系统发育信号不足等因素共同作用,为进一步探索金丝桃属复杂的演化过程提供了重要线索。 相关研究成果以Phylogenetic insights into Hypericum (Hypericaceae) from China based on genome-skimming data为题发表于国际植物分类学会会刊TAXON。中国科学院昆明植物研究所博士研究生白蕊珠和硕士研究生余佳芯为论文共同第一作者,向春雷研究员为通讯作者。中国科学院成都生物研究所、美国内布拉斯加大学、土耳其卡尔卡特大学以及俄国斯莫斯科国立大学等单位的科研人员共同参与了该项研究。 该研究得到了中国科学院战略性先导科技专项(B类)、国家自然科学基金、中国科学院访问学者等项目的资助。
图1 金丝桃属物种的形态特征。A–D:花;E–H:萼片;I–L:叶;M–P:蒴果。A:金丝桃;B,O:黄海棠;C:贯叶连翘;D:延伸金丝桃;E,I,P:遍地金;F:单花遍地金;G,J:恩施金丝桃;H:糙枝金丝桃;K:衡山金丝桃;L:川滇金丝桃;M:弯萼金丝桃;N:匍枝金丝桃
图2 基于叶绿体全基因组序列构建的中国金丝桃属系统发育树,Clade V显示岐山金丝桃(Hypericum elatoides)位于黄海棠组(H. sect. Roscyna) |
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