葉綠體基因組助力中國風(fēng)吹楠屬物種界定
中國是世界上生物多樣性最豐富的國家之一,雖然在生物多樣性保護方面取得了可喜的成績,但是由于人類對于自然資源的過度索取以及全球氣候變化等原因,一些野生植物仍面臨滅絕的風(fēng)險。為遏制生境退化和片斷化加劇趨勢,防止野生植物物種滅絕我國率先提出了保護生物學(xué)領(lǐng)域的新概念—極小種群野生植物(Plant Species with Extremely Small Populations, PSESP),其主要特征之一是種群退化和數(shù)量持續(xù)減少,種群大小低于穩(wěn)定存活界限的最小生存種群,難以維系其正常繁衍而瀕臨滅絕。物種的準確界定是對瀕危或極小種群野生植物進行科學(xué)有效保護的前提。
風(fēng)吹楠屬(Horsfieldia Willdenow)隸屬于肉豆蔻科(Myristicaceae),其種子含油量高,是比較理想的生物柴油的原料植物;此外其木材鮮紅色、樹干筆直,可作高檔家具、箱板材等用途。因此,在經(jīng)濟利益的驅(qū)使下,導(dǎo)致對該屬植物的砍伐較為嚴重,目前滇南風(fēng)吹楠(H. tetratepala C. Y. Wu & W. T. Wang)及海南風(fēng)吹楠(H. hainanensis Merrill)被列入中國物種紅色名錄和極小種群野生植物的保護名錄中。據(jù)《中國植物志》記載,我國風(fēng)吹楠屬植物有5種,但在2008年修訂的英文版中國植物志《Flora of China》中,我國風(fēng)吹楠屬物種被合并為3個種,由于中國風(fēng)吹楠屬植物的物種界定存在問題,使得我們無法對該屬物種的有效保護提出科學(xué)、合理的建議。
版納植物園植物系統(tǒng)發(fā)育與保護生物學(xué)研究課題組博士生蔡超男,在導(dǎo)師李捷研究員的指導(dǎo)下,以中英文版《中國植物志》為依據(jù),對中國風(fēng)吹楠屬的物種分類界定問題進行再研究。通過對風(fēng)吹楠屬的13個個體進行葉綠體基因組測序,研究結(jié)果:(1)支持中國風(fēng)吹楠屬有五個物種:風(fēng)吹楠(H. amygdalina (Wallich) Warburg)、海南風(fēng)吹楠(H. hainanensis Merrill)、滇南風(fēng)吹楠(H. tetratepala C. Y. Wu & W. T. Wang)及琴葉風(fēng)吹楠(H. prainii (King) Warburg),屬內(nèi)另一物種大葉風(fēng)吹楠(H. kingii (J.D. Hooker) Warburg)確實僅在云南的西南部有分布,但由于極其稀有在采集樣品時沒有收集到;(2)分布于廣西南部、原先被認定為海南風(fēng)吹楠的植物,實則與分布于云南南部至東南部的滇南風(fēng)吹楠為同一物種,確定海南風(fēng)吹楠的實際分布范圍只限于海南島;(3)采集樣品過程中被廣泛認作大葉風(fēng)吹楠的植物,經(jīng)分析確認實則為琴葉風(fēng)吹楠;此外,本研究結(jié)果也進一步表明整個葉綠體基因組具有作為超級條形碼解決物種界定問題的潛力。通過對中國風(fēng)吹楠屬物種的準確界定及分布范圍的重新劃定,對后續(xù)保護策略的制定與實施有效的科學(xué)保護將發(fā)揮非常重要的指導(dǎo)作用。
研究結(jié)果近期以Comparative phylogenetic analyses of ChineseHorsfieldia(Myristicaceae) using complete chloroplast genome sequences為題發(fā)表于Journal of Systematics and Evolution。
利用葉綠體基因組構(gòu)建的中國風(fēng)吹楠屬系統(tǒng)發(fā)育樹