近日，由中国科学院昆明植物研究所孙航研究员带领的课题组，在国家自然科学基金(40930209, 31200183, U 1136601)，中国科学院战略性先导科技专项B(XDB03030112)和中科院“百人计划”(2011312D11022)等项目的资助下，对中国—喜马拉雅植物区系的特有类群蓝钟花属(Cyananthus)植物进行了分子系统发育和生物地理学研究，其目的在于探究青藏高原地区植物的物种成因以及进化模式。
蓝钟花属植物共有20种左右，其分布区仅限于横断山及喜马拉雅地区，长期以来被认为是桔梗科中最原始的类群。该属从花冠形态，花冠被毛式样以及生长习性上分成三个组，即宽瓣组sect. Cyananthus，多年生组sect. Stenolobi 以及一年生组sect. Annui。本研究通过一个核基因片段(ITS)和4个叶绿体基因片段(matK, rbcL, psbA-trnH, trnG-S)来探寻属内关系，结果强烈支持蓝钟花属为一单系类群，与党参属Codonopsis为姊妹类群。其属下各组在系统树上界限分明，分子结果支持形态上对属下分组的处理。其中，多年生组与一年生组形成一支，宽瓣组另成一支。通过时间推断与祖先地分析，显示该属较为年轻，可能起源于晚中新世(约11.71mya)。青藏高原地区可能为本属的起源地，而后向横断山迁移，获得进一步发展。保留在起源地的一支即现今主要分布于喜马拉雅地区的宽瓣组，而扩散至横断地区的一支则演化成了现今的多年生组和一年生组，其中多年生组仍处在激烈分化之中。喜马拉雅与横断山地区的隆升所产生的隔离机制对该属的后期演化同样作用显著。另外，发现该属成员中既有单态的两性性系统，也有二态的雌全异株性系统(雌花与两性花异株)。演化分析结果表明，其性系统演化趋势是从两性到雌全异株，且雌全异株仅在多年生组起源过一次，但在多年生组内的美丽蓝钟花 ( C. formosus) 中经历了一次二态到单态的逆转。
该研究成果已发表于国际分子系统学期刊Molecular Phylogenetics and Evolution(Zhou Z, Hong DY, Niu Y, Li GD, Nie ZL, Wen J*, Sun H*. 2013. 68: 482-497.)。
蓝钟花属植物、分布格局及基于最大简约法的严格一致树
细叶蓝钟花(Cyananthus delavayi)的两性花(A)及雌花(B)
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