近日,林学院王年课题组在Frontiers in Plant Science发表了题为“Betula mcallisterisp. nov. (sect. Acuminatae, Betulaceae), a new diploid species overlooked in the wild and in cultivation, and its relation to the widespread B. luminifera”的研究论文。该研究描述了桦木属西桦组一新的乔木物种陕南桦(B. mcallisteri)。这不仅丰富了我国桦木属种质资源,而且对于物种分类带来新的启示。
图1. 采样地点及研究对象
(A)采样地点(B)亮叶桦(C)“未鉴定物种”
桦木属(BetulaL.)广泛分布于北半球,具有重要的经济价值和生态价值。然而由于频繁的种间杂交、多倍化以及广泛的形态变异,桦木属分类极其困难。作者自2017年在秦岭大巴山发现一些桦木个体,其叶及果实形态与同域分布的亮叶桦(B. luminifera)难以区分;然而这些个体树皮呈条状剥落而亮叶桦树皮光滑。作者把这些桦木初步命名为“未鉴定物种”(“unidentified sample”)(图1)。
图2. 基于RADseq的PCA分析(A)、最佳K值及Admixture分析(C)
RADseq结果表明,“未鉴定物种”同亮叶桦形成不同的遗传聚类(图2)。基于RADseq及流式细胞仪的结果表明“未鉴定物种”为二倍体而亮叶桦为四倍体。系统发育的结果表明,“未鉴定物种”同来自爱丁堡皇家植物园编号为19933472的亮叶桦(B. luminifera#19933472或亮叶桦19933472)聚为单系。综合形态学、分子生物学及流式细胞仪的结果进一步表明,“未鉴定物种”同亮叶桦19933472为同一个物种。
鉴于此,作者把“未鉴定物种”定义为桦木属一新的物种,即陕南桦(B. mcallisteri)。陕南桦是以英国利物浦大学桦木属专家Hugh McAllister 命名,以感谢Hugh 对桦木属分类做出的贡献以及对作者给予的无私支持和帮助。陕南桦分布在我国秦岭大巴山区,但在云南亦有分布(B. luminifera#19933472来自我国云南)。
该研究对于植物分类带来一些新的思考和启示。第一,模式标本是物种定名的依据。但多数模式标本采集年份久远,缺乏经纬度信息。此外,模式标本提供的花、叶子及果实形态特征有时不足以区分近缘物种。在此研究中,亮叶桦模式标本不但缺乏详细的地理信息,而且缺乏区分亮叶桦和陕南桦的关键特征(如树皮形态、倍性及皮层是否具有香味)。因此,作者建议发表新物种时,模式标本需包含区分近缘物种的关键信息。此外,随着测序技术的快速发展,作者认为对以往的模式标本以及未来定名新物种的模式标本开展测序(基因组测序、重测序或高通量测序)是必要的。第二,植物园存在未被发表的物种。在本研究中,在爱丁堡皇家植物园种植的亮叶桦19933472于1993年引自我国云南省,但一直被错误的标记为亮叶桦。但该研究证实亮叶桦19933472和陕南桦为同一个物种。
林学院硕士研究生张化羽为该论文的第一作者,林学院王年教授为通讯作者。此外,林学院博士研究生丁君宜及英国自然历史博物馆Norbert Holstein参与了该项研究。该研究受山东省高等集团青年创新团队人才引育计划和国家自然科学基金的资助和支持。
编 辑:万 千
审 核:贾 波