舊世界熱帶木本竹子隸屬于禾本科竹亞科箣竹族,包括了在亞洲、非洲和大洋洲熱帶和亞熱帶地區(qū)分布的約47屬407種竹子。這是一個(gè)物種豐富且形態(tài)多樣的單系類群,包括了一些藤本狀和攀援狀的竹子,如籐竹屬(Dinochloa)和梨籐竹屬(Melocalamus),也有一些類群如梨竹屬(Melocanna)結(jié)出果大如梨的漿果狀果實(shí)。巨龍竹和龍竹是整個(gè)禾本科最高大的成員,稈高可達(dá)30米,胸徑達(dá)30厘米。麻竹、龍竹、綠竹、慈竹、青皮竹、甜龍竹則是其中的重要經(jīng)濟(jì)竹種。前人研究中將其劃分為四個(gè)亞族:梨竹亞族(Melocanninae)、Hickeliinae亞族、總序竹亞族(Racemobambosinae)和箣竹亞族(Bambusinae)。此前的研究探討了部分類群的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系,或只使用了少數(shù)基因片段,或受取樣不全并受信息位點(diǎn)較少等因素影響,使得舊世界熱帶木本竹子各亞族間、屬間及許多屬內(nèi)的種間關(guān)系尚不清晰。
中國科學(xué)院昆明植物研究所李德銖研究組多年致力于竹亞科分類和系統(tǒng)發(fā)育研究。通過國際合作,實(shí)現(xiàn)了在該類群屬級水平上的廣泛取樣(共40屬144種),并利用18個(gè)葉綠體片段構(gòu)建了該類群的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系。研究表明,1)梨竹亞族為最先分化出來的單系類群,原記載分布于中國的李海竹屬物種糯米竹不應(yīng)隸屬于梨竹亞族,應(yīng)將其組合到梨籐竹屬;2)Hickeliinae亞族僅包含該亞族馬達(dá)加斯加及其附近島嶼特有的類群,其中Nastus屬為多系,分布于東南亞的‘Nastus’與東南亞特有的其它熱帶木本竹類具有更近的親緣關(guān)系;3)箣竹亞族是一個(gè)較異質(zhì)的類群,包括了Dinochloa-Greslania-Mullerochloa-Neololeba-Sphaerobambos(DGMNS)群、Temburongia和核心箣竹亞族分支,其中核心箣竹亞族分為基部類群和箣竹屬—牡竹屬—巨竹屬屬群(BDG屬群),該屬群是舊世界熱帶木本竹子中經(jīng)濟(jì)價(jià)值最大,也是最為多樣和復(fù)雜的類群;4)六個(gè)主要分支呈現(xiàn)出較為明顯的地理分布格局。
該研究對于認(rèn)識舊世界熱帶木本竹子的系統(tǒng)發(fā)育與生物地理學(xué)具有重要的意義,同時(shí)為在遺傳學(xué)和基因組學(xué)層面上深入研究舊世界熱帶木本竹子打下了基礎(chǔ)。研究成果以“Towards a complete generic-level plastid phylogeny of the paleotropical woody bamboos (Poaceae: Bambusoideae)”為題發(fā)表于國際植物分類學(xué)會旗艦刊物Taxon。
其間,該組研究人員在野外采集過程中發(fā)現(xiàn)了一個(gè)特產(chǎn)于海南的多枝竹屬(Holttumochloa)新種——海南多枝竹(Holttumochloa hainanensis M.Y. Zhou & D.Z Li)。此前多枝竹屬被認(rèn)為是馬來半島特有屬。通過形態(tài)學(xué)和基于核基因GBSSI的分子系統(tǒng)學(xué)的研究,確認(rèn)了該新種的系統(tǒng)關(guān)系。海南多枝竹的發(fā)現(xiàn),為中國竹類植物區(qū)系增添了一個(gè)新的屬級成員,并顯示海南與馬來西亞熱帶植物區(qū)系的親緣關(guān)系。這是繼輪葉三棱櫟在海南的發(fā)現(xiàn)之后,兩個(gè)植物區(qū)系在種或姐妹種水平上的另一例證,具有重要的生物地理學(xué)意義。研究成果以“Distribution of Holttumochloa (Poaceae: Bambusoideae) in China with description of a new species revealed by morphological and molecular evidence”為題發(fā)表于Plant Diversity。
研究得到了國家自然科學(xué)基金(重點(diǎn))項(xiàng)目(31430011、31670396和U1136603)的支持。
文章鏈接:https://doi.org/10.12705/663.2
http://dx.doi.org/10.1016/j.pld.2017.05.001
圖1 基于18個(gè)葉綠體片段構(gòu)建的舊世界熱帶木本竹子的系統(tǒng)樹
圖2 基于18個(gè)葉綠體片段構(gòu)建的BDG屬群貝葉斯樹
圖3 海南多枝竹(新種)(Holttumochloa hainanensis)