科研进展

华南植物园发现黑桫椤群(Gymnosphaera)应认定为桫椤科下独立的属级分类单元

  

  桫椤科是现存蕨类植物中具树状主干的代表类群,约600种,分布遍及东西半球的热带和亚热带地区,被认为是研究蕨类植物起源、散布和现代分布格局成因的理想类群。对于这样一个形态多样、物种丰富的大科,其科下分类系统一直争论不断,桫椤科植物应划分为1属、3属、还是6属,困挠蕨类学界长达一百余年。近年来的分子系统学资料提示,桫椤科包含有4个单系群,即木桫椤群(Alsophila)、桫椤群(Cyathea)、黑桫椤群(Gymnosphaera)和白桫椤群(Sphaeropteris)。然而,在最新的蕨类植物分类系统(PPG I)中,桫椤科下仍然只承认有3属,黑桫椤群被归入木桫椤属,黑桫椤属的等级地位不被承认。

  中科院华南植物园植物科学研究中心董仕勇副研究员等为了进一步阐明黑桫椤群的系统发育关系,开展了较详细的形态学和分子系统学方面的研究,加强了东南亚地区的分子取样和系统发育分析。分子系统学的结果支持黑桫椤群的单系性,它的姐妹群是木桫椤属;黑桫椤群、木桫椤群和桫椤群构成一个高支持率的单系,而白桫椤群被解决为桫椤科的基部类群。桫椤科下的3个分支(白桫椤群、桫椤群、黑桫椤群+木桫椤群)与叶柄鳞片的分化高度相关,而黑桫椤群和木桫椤群在叶柄颜色、基部退化羽片的有无和囊群盖的有无等形态性状上有明显分化,特别是在孢子发生上,二者有很清晰的区分(黑桫椤群每囊产生64个孢子,而木桫椤群每囊产生16个孢子)。因此,研究人员主张恢复黑桫椤属的等级地位,用以反映这群植物在分子系统发育、形态和孢子发生机制上的分异。为了方便名称的使用和开展分类修订,还提供了黑桫椤属的完整名单,目前全球已知有43种黑桫椤属植物(其中25个是新组合名),马达加斯加和东亚大陆是黑桫椤属的2个现代分化中心。

  该项研究得到国家自然科学基金面上项目和广东省林业厅野生动植物保护管理项目的支持。相关研究结果已发表在《密苏里植物园年报》上。文章链接:https://annals.mobot.org/index.php/annals/article/view/49