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豆科锦鸡儿属的DNA条形码和物种分类鉴定

发布时间:2024-10-11
来源:宏观进化研究组

中国科学院西双版纳热带植物园(以下简称版纳植物园)宏观进化研究组立足中国云南和东南亚丰富的生物多样性,利用多学科理论和研究手段开展系统分类、宏观进化和生物多样性研究。近期该研究组研究人员在被子植物大科豆科锦鸡儿属的DNA条形码研究中取得进展。

豆科(Fabaceae)为双子叶植物纲蔷薇超目豆目的一个成员,是以荚果为共同特征的一个大类群,为被子植物的第3大科,约650属,18000种,我国有172属,148513亚种153变种。豆科植物具有重要的经济价值,是人类食品中淀粉、蛋白质、油和蔬菜的重要来源之一。锦鸡儿属(Caragana)是豆科一个中等大小的属,全世界约有100种,主要分布于亚洲和东欧,落叶灌木。在我国,锦鸡儿属主要分布于中国西北部、中部和东部各省,喜光、抗旱、耐瘠薄,不仅具有观赏和药用价值,还是近年来主要的防沙治沙植物。

在传统的形态分类中,锦鸡儿属主要依靠形态特征进行物种区分,但是由于形态变异复杂以及形态趋同等因素,使得锦鸡儿属的物种分类仍存在较大问题。版纳植物园宏观进化研究组Shabir Ahmad Rather助理研究员结合多年的野外调查和研究材料积累,对锦鸡儿属进行了几乎覆盖整个国内分布区的物种取样和多个DNA条形码片段测序,构建了迄今为止取样最全的系统发育树。研究结果显示,不同于国际DNA条形码协会推荐的rbcL +matK条形码组合,核nrITS和叶绿体DNA条形码psbA-trnH在锦鸡儿属具有较高的分辨率,因而推荐nrITS+psbA-trnH的条形码组合;利用DNA条形码构建的系统发育树,澄清了部分物种复合体的物种划分问题,如甘肃锦鸡儿(C. kansuensis)和白毛锦鸡儿(C.licentiana)应该合并到甘蒙锦鸡儿(C. opulens)。然而,由于部分物种的样品较少,本研究未能解决一些形态近缘种之间的系统关系,今后需要开展更多工作。该研究以DNA barcoding of recently diverging legume genera: Assessing the temperate Asian Caragana (Fabaceae: Papilionoideae)为题发表于植物系统分类和进化领域期刊Journal of Systematics and Evolution版纳植物园宏观进化研究组Shabir Ahmad Rather助理研究员为论文的第一作者,刘红梅副研究员为通讯作者。研究工作得到国家自然科学基金、云南省博士后科研项目和科技部科技基础性工作专项等项目的资助。

1 不同DNA条形码片段和片段组合的“Barcoding gap”分析


本文作者:刘红梅

责任编辑:张维静
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