莎草科(Cyperaceae)薹草屬(Carex Linnaeus)包括2000多個(gè)物種,是被子植物中最大的屬之一,幾乎遍布全球。隨著測(cè)序技術(shù)的發(fā)展,薹草屬的內(nèi)部關(guān)系得以不斷明確。最新的研究結(jié)果表明薹草屬包括6 subgenrra,62 sections和49 groups。自2010年以來,國內(nèi)不斷發(fā)現(xiàn)薹草屬新種,陸續(xù)報(bào)道約40種。
2022年2月,中國科學(xué)院華南植物園植物科學(xué)研究中心陳紅鋒研究員及其團(tuán)隊(duì),在清遠(yuǎn)市林業(yè)局曾球根高級(jí)工程師及筆架山林場(chǎng)張名開場(chǎng)長等人的陪同下,前往清新區(qū)筆架山林場(chǎng)開展植物調(diào)查時(shí),發(fā)現(xiàn)一疑似薹草屬新種,隨即采集標(biāo)本并引種回華南植物園開展進(jìn)一步的形態(tài)學(xué)及物候?qū)W觀察。結(jié)合植物志學(xué)習(xí),請(qǐng)教鄧云飛研究員,體視顯微鏡下的花果形態(tài)觀察,初步確定該種屬薹草屬寬葉薹草組(sect. Siderostictae),形態(tài)上和同組的扇葉薹草(Carex peliosanthifolia)最為相近。此外,我們前往標(biāo)本館學(xué)習(xí)了扇葉薹草的標(biāo)本,對(duì)比兩個(gè)種在花序分支及果實(shí)形態(tài)上的差異。與此同時(shí),定期觀察引種植株的生長情況,采用相機(jī)記錄植物的物候變化,進(jìn)一步觀察記錄花果形態(tài)。我們發(fā)現(xiàn)新種和扇葉薹草相比,在花序分支、小穗數(shù)量、雄花序形狀、花柱基部是否增大以及喙形態(tài)方面存在差異。
2023年7月,研究團(tuán)隊(duì)前往廣西金秀山采集扇葉薹草和花葶薹草(Carex scaposa)的標(biāo)本及分子樣材料,獲取新種、扇葉薹草和花葶薹草的2個(gè)核基因和3個(gè)質(zhì)體基因的片段,結(jié)合NCBI中數(shù)據(jù),采用來自2 sections和3 clades共21個(gè)物種的5個(gè)基因片段,構(gòu)建ML樹,支持率均高于90%,且sections和clades之間關(guān)系和前人研究結(jié)果一致,結(jié)果可信。發(fā)現(xiàn)相比于扇葉薹草,新種和花葶薹草親緣關(guān)系更近,兩種互為姐妹類群。因此分子證明也表明該種為寬葉薹草組一新種,基于新種模式標(biāo)本的采集地,將其命名為清遠(yuǎn)薹草(Carex qingyuanensis Y.L. Li & H.F. Chen)。
寬葉薹草組種包括27個(gè)種,來自3個(gè)傳統(tǒng)的組:花葶薹草組(sect. Hemiscaposae),寬葉薹草組(sect. Siderostictae)和蘗枝薹草組(sect. Surculosae)。清遠(yuǎn)薹草屬傳統(tǒng)的花葶薹草組,該組形態(tài)在薹草屬因?yàn)榇菩刍ㄍㄐ颍瑢捒蛇_(dá)12厘米的折扇形葉以及單出或復(fù)出的圓錐花序獨(dú)具特色。國內(nèi)已報(bào)道8個(gè)物種屬于該組,主要分布在中國中南部及東南部(包括臺(tái)灣)的常綠闊葉林中。盡管該組物種較少,但因細(xì)微的形態(tài)差異,在分類上存在較大的挑戰(zhàn)。
清遠(yuǎn)薹草的發(fā)現(xiàn),豐富了廣東省薹草屬寬葉薹草組物種分布的記錄。相關(guān)研究成果已近日發(fā)表在國際學(xué)術(shù)期刊Phytokeys上。華南植物園博士研究生李亞麗為第一作者,陳紅鋒研究員為通訊作者。該研究得到廣東省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃等項(xiàng)目資助。文章鏈接:https://phytokeys.pensoft.net/article/117734/
圖1?清遠(yuǎn)薹草和扇葉苔草的形態(tài)對(duì)比
(注:A:?清遠(yuǎn)薹草生境;B,D:?清遠(yuǎn)薹草花序;C,E:?扇葉薹草花序;F:?清遠(yuǎn)薹草小穗;G:?扇葉薹草小穗;H:?清遠(yuǎn)薹草果囊;I:?扇葉薹草果囊;J:?清遠(yuǎn)薹草不成熟的果和基部膨大的花柱;K:?扇葉薹草不成熟的果和基部不膨大的花柱. )
圖2. 基于2個(gè)核基因和3個(gè)質(zhì)體基因數(shù)據(jù)構(gòu)建的系統(tǒng)發(fā)育樹
(注:標(biāo)紅種為形態(tài)相近的清遠(yuǎn)薹草和扇葉薹草)
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