王凤英1,3,吴增源2,崔涵2,3,李垠蕾2,4,邓莉娟2,5,王红1,刘杰1,2*
Fengying Wang1,3, Zengyuan Wu2, Han Cui2,3, Yinlei Li2,4, Lijuan Deng2,5, Hong Wang1, Jie Liu1,2*
1 CAS Key Laboratory for Plant Diversity and Biogeography of East Asia, Kunming Institute of Botany, Chinese Academy of Sciences, Kunming 650201
2 Germplasm Bank of Wild Species, Kunming Institute of Botany, Chinese Academy of Sciences, Kunming 650201
3 University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049
4 School of Ecology and Environmental Sciences, Yunnan University, Kunming 650091
5 National Engineering Laboratory for Resource Developing of Endangered Chinese Crude Drugs in Northwest of China, College of Life Sciences, Shaanxi Normal University, Xi'an, 710062
摘要: 基于多学科证据的整合分类学,是当前解决物种界限问题的有效方法。荨麻属(Urtica)麻叶荨麻分支(cannabina Clade)广泛分布于生物多样性丰富且生态环境独特的“第三极”地区。然而,由于该属植物复杂的形态特征和演化历史,其近缘种之间的界限仍不清楚。本研究以分布于该地区的麻叶荨麻分支(含亚种)4个物种(麻叶荨麻、三角叶荨麻、异株荨麻、高原荨麻)为研究对象,选取滇藏荨麻和膜叶荨麻及近缘属为外类群,基于麻叶荨麻分支50个个体(每个种4至10个)及18个外类群样本的基因组重测序数据,提取质体基因组和“Angiosperms353核基因数据集”解析系统发育关系和群体结构,并结合地理分布以及形态性状聚类分析,开展了整合分类学研究。结果表明:(1)高原荨麻是单系类群,且在形态特征和地理分布上与其他物种分化明显,尽管与异株荨麻在喜马拉雅和横断山地区存在同域分布,但二者在海拔梯度上存在分异;(2)尾尖异株荨麻和甘肃异株荨麻在地理分布、形态特征及遗传组成方面均与异株荨麻原亚种存在明显不同,暗示可能为隐存种,其分类地位有待进一步验证;(3)三角叶荨麻、麻叶荨麻和异株荨麻等近缘物种的分布区重叠,性状和遗传聚类出现交叉,同时检测到核质冲突信号,表明种间可能存在基因渐渗。高山环境中物种的形态趋同可能是物种间性状难以区分的原因。此外,研究证实质体基因组结合“Angiosperms353核基因数据集”在近缘物种界定中有较好的应用潜力。本研究利用多重证据解析了该地区荨麻属植物的物种界限,加深了对其种间关系与分布格局的理解,并为该区域内其他类群的整合分类学研究提供了一个可借鉴的范式。