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昆明植物所等在唇形科分类学研究中获进展

  唇形科(Lamiaceae)为被子植物第六大科,世界范围内分布广泛,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、建材等方面应用广泛,与人类健康生活息息相关。

  自20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较大变化。近年来,随着分子系统学的发展,唇形科系统学研究取得重要进展,其中,中国分类学者做出了重要贡献。例如,中国科学院昆明植物研究所博士陈亚萍等先后确定了该科8个系统位置未定属的系统位置,即歧唇花属AcrymiaPrain、歧伞花属CymariaBenth.、辣莸属GarrettiaFletch.、全唇花属Holocheila(Kudo)S.Chow、膜萼藤属HymenopyramisWall. ex Griff.、喜雨草属OmbrocharisHand.-Mazz.、漱齿木属PeronemaJack、东芭藤属PetraeovitexOliv的系统学位置(Chen et al., 2014, 2016)。在此基础上,江西农业大学博士李波等联合中国、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(Lietal.,2016,LiOlmstead2017),引发广泛关注。然而,荆芥亚科Nepetoideae、筋骨草亚科Ajugoideae在该科中的系统位置及与其他亚科(如柚木亚科Tectonoideae、豆腐柴亚科Premnoideae等)的亲缘关系问题仍未得到解决。

  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,亟需构建唇形科稳固的系统发育关系。在该问题的驱动下,昆明植物所、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4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,研究人员基于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,该研究建立了3个新族(图1)。此外,研究人员还阐述和总结了各亚科及各族的分类历史、地理分布、形态特征、属种多样性等内容。

  相关研究成果以An updated tribal classification ofLamiaceae based on plastomephylogenomics为题,发表在BMC Biology上。昆明植物所博士赵飞、陈亚萍并列为论文的第一作者,李波、昆明植物所博士向春雷为论文的共同通讯作者。研究工作得到云南省优青、中科院“西部之光”等的支持。

  论文链接

唇形科最新分类系统


研究团队单位:昆明植物研究所
来源:中国科学院
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