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中美英联合团队完成唇形科系统发育重建并提出新分类系统

中美英联合团队完成唇形科系统发育重建并提出新分类系统

  唇形科(Lamiaceae)是被子植物的第六大科,全球有2457500余种,广泛分布于世界各地,其中包含许多常见的芳香植物,如薄荷、百里香、薰衣草等,也有大量的药用植物,如黄芩、藿香、丹参、夏枯草、益母草等。

  自上世纪90年代唇形科与马鞭草科(Verbenaceae)进行系统重排以后,唇形科的系统分类便存在许多问题。当前流行的唇形科分类系统是Harley 等人于2004年提出的,他们将唇形科划分为7个亚科,分别为筋骨草亚科(Ajugoideae),野芝麻亚科(Lamioideae),荆芥亚科(Nepetoideae),Prostantheroideae,黄芩亚科(Scutellarioideae),六苞藤亚科(Symphorematoideae及牡荆亚科 幸运28 Viticoideae),同时将10个属置于系统位置未定类群中(incertae sedis),分别是Acrymia Prain,紫珠属(Callicarpa L.),歧伞花属(Cymaria Benth.),辣莸属(Garrettia Fletch.),全唇花属[Holocheila (Kudo) S. 幸运28 Chow],膜萼藤属(Hymenopyramis Wall. ex Griff.),喜雨草属(Ombrocharis Hand.-Mazz.),佩龙木属(Peronema Jack),Petraeovitex Oliv.及柚木属(Tectona L.)。

  20年来,随着分子系统学的兴起,上述各亚科的系统发育均取得了一些重要的进展,然而六苞藤亚科的单系性及牡荆亚科的界限未被确定,10个系统位置未定属也始终没有明确的归属,各亚科的系统发育关系仍然未知。在此背景下,中、美、英三国科学家通过6年的时间对唇形科进行全球范围内的取样取样覆盖了唇形科所有已界定的亚科和族,并包括了所有系统位置未定的属,在此基础上基于叶绿体DNA序列所开展的系统发育分析表明,唇形科的系统发育骨架由12基本的分支组成 (1幸运28),其中6个分支与Harley 等人2004年界定的筋骨草亚科,野芝麻亚科,荆芥亚科,Prostantheroideae, 黄芩亚科及六苞藤亚科一致,1个分支与狭义的牡荆亚科一致,而另外5个分支均为新亚科级别的分支。基于此结果,歧伞花亚科(Cymarioideae B. Li, R. G. Olmstead & P. D. Cantino(包含Acrymia 和歧伞花属),佩龙木亚科(Peronematoideae B. Li, R. G. Olmstead & P. D. Cantino)(包含辣莸属,膜萼藤属,佩龙木属及Petraeovitex)及豆腐柴亚科(Premnoideae B. Li, R. G. Olmstead & P. D. Cantino[包含豆腐柴属 (Premna L.),石梓属 (Gmelina L.) Cornutia L.] 被正式描述发表,全唇花属喜雨草属紫珠属及柚木属的系统位置得以确定,在此基础上,研究团队对唇形科亚科级别的分类系统进行了全面评述与更新。研究结果于1017日在《科学报告》(Scientific Reports上在线发表后,被子植物系统发育网站(Angiosperm Phylogeny Website)第一时间根据此结果对唇形科的分类系统进行了更新

  江西农业大学副研究员李波、美国俄亥俄大学(Ohio University教授Philip D. Cantino及华盛顿大学(University of Washington教授Richard G. Olmstead并列为文章第一作者;中国科学院华南植物园研究员张奠湘为论文通讯作者。

    论文链接

 

   图:唇形科的系统发育骨架。右侧黑色粗体表示的是Harley 等 (2004) 所界定的亚科(Ajugoideae, Lamioideae, Nepetoideae, Prostantheroideae, Scutellarioideae及Symphorematoideae)或Olmstead(2012)所界定的狭义的牡荆亚科(Viticoideae),红色粗体表示该研究中确定的新亚科(Cymarioideae , Premnoideae , Peronematoideae)及亚科级别的分支(Callicarpa 和Tectona)。