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科研進展

瀘水大鐘花的發現為大鐘花屬進化歷史提供新見解

文章來源:中國科學院東亞植物多樣性與生物地理學重點實驗室  |  發布時間:2020-07-31  |  作者:彭俊楚,馬祥光  |  瀏覽次數:  |  【打印】 【關閉

 

  大鐘花屬(Megacodon (Hemsl.) H. Smith)是中國-喜馬拉雅地區的特有屬,共有兩個物種,其中大鐘花分布在東喜馬拉雅-橫斷山的高海拔區域,而川東大鐘花分布在川東-鄂西一帶(圖1),且其野外居群非常稀少,甚至一度被認為瀕臨滅絕。而調查發現稀有植物的新分布點往往有重要的科研價值。近年來,昆明植物研究所青藏高原-喜馬拉雅植物多樣性形成與演變團隊孫航研究組研究人員在同行提供的線索下,不僅在重慶巫溪發現了川東大鐘花居群并獲得了樣品,更意外的是在云南瀘水發現了一個形態與川東大鐘花接近的居群(圖2)。該居群在之前的資料中從未被記載過。研究人員通過標本采集、形態比較和分子分析,最終確定云南瀘水的大鐘花屬植物為一新種,因模式標本采自于云南省瀘水縣,因此定名為:瀘水大鐘花(Megacodon lushuiensis J.C. Peng & H. Sun)。瀘水大鐘花與川東大鐘花的關系更近緣,相比于大鐘花,這兩個物種都生長在較低海拔的區域。 

  川東大鐘花和大鐘花有著完全異域的分布,因此過去認為大鐘花屬的分化就是一個簡單的異域物種形成模式。然而在滇西瀘水較低海拔的區域分布著瀘水大鐘花,這徹底改變了研究人員對大鐘花屬演化歷史的理解。新發現的瀘水大鐘花和大鐘花共同生于怒山山系的不同海拔范圍內,因此生態分化極有可能在二者的物種形成過程中扮演了十分重要的作用。為了進一步弄清瀘水大鐘花和大鐘花占據不同海拔下生態位的原因,研究人員利用比較轉錄組研究(圖3),發現響應氣候干旱、生境濕潤以及較早的物候期等相關通路是關聯高低海拔生境下歧化選擇的通路,也是大鐘花屬植物在不同海拔適應性分化的重要遺傳機制。 

  相關研究以“New insights into the evolutionary history of Megacodon: evidence from a newly discovered species”為題,近期發表在Plant Diversity上。該研究得到國家自然科學基金重點項目(U1802232)和第二次青藏高原綜合科學考察研究STEP,2019QZKK0502的支持。 

  原文鏈接 

 

1 大鐘花屬根據標本和采集記錄的地理分布示意圖。 

 

2 瀘水大鐘花的模式圖(左)以及與川東大鐘花的形態比較(右) 

 

3 瀘水大鐘花與大鐘花的比較轉錄組分析 

(責任編輯:李雪)

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