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科研進展

華南植物園研究發現亞洲產豆科—新屬啟明豆屬(Huchimingia)

  

 

  崖豆藤屬(Millettia Wight & Arn.)是崖豆藤族(Tr. Millettieae Miq.)中的重要成員之一,包含90~200種,廣布于舊世界熱帶和亞熱帶地區。在世界維管植物名錄中(World Checklist of Vascular Plants, WCVP)中,該屬下共有183個接受的物種名。該屬最早為Wight & Arnott發表于1834(Wight & Arnott 1834),當時屬下僅包含2個藤本種,即崖豆藤(新擬:模式種)(Millettia rubiginosa Wight & Arn.)和美葉崖豆藤(新擬:種加詞splendens意為美麗的,指小葉下面密被絹毛)(M. splendens Wight & Arn)Dunn (1912)基于館藏標本對本屬開展了系統、全面的修訂,其中承認了本屬的16組,139種。隨后,各地區陸續有本屬地方性的修訂工作發表。 

  然而,崖豆藤屬是一個高度異質性的屬,這一點早在20余年前就已被發現(Hu et al. 2000)。因此,在Dunn (1912)承認的16個組中,4個組隨后被其他學者提升為屬:白花組(Millettia sect. Albiflorae Dunn)、小苞組(M. sect. Bracteatae Dunn)分別被Geesink (1984)處理為白崖豆屬(Imbralyx R. Geesink)和內翅豆屬(Endosamara R. Geesink);澳洲組(M. sect. Austromillettia Dunn)Compton (2019)提升為澳腰豆屬(Austrocallerya R. Geesink);寬序組(M. sect. Eurybotrtae Dunn)Compton (2019)處理為3個屬:雞血藤屬(Callerya Endl.)、南海藤屬(Nanhaia J. Compton & Schrire)和夏藤屬(Wisteriopsis J. Compton & Schrire)。白崖豆屬被置于刀豆氨酸群(canavanine group)中,與多數崖豆藤屬物種不同,后五屬現屬于紫藤族(Tr. Wisterieae X. Y. Zhu),與崖豆藤族演化關系甚遠。 

  柄果組(Millettia sect. Podcarpae Dunn)過去常常被考慮為崖豆藤屬中較為特別的一個亞群。Dunn (1912)指出,子房具柄是該組區別于其它崖豆藤屬類群的關鍵特征。最初,該組包含5個亞洲種,即滇桂崖豆藤(M. bonatiana Pamp.)、鬧魚崖豆(M. ichthyochtona Drake)、薄果崖豆[M. piscidia (Roxb.) Wight]、長柄崖豆(M. podocarpa Dunn)、三葉崖豆(M. trifoliata Dunn),其中第一種后被轉隸至雞血藤屬,并最后被轉隸至毛血藤屬(Villosocallerya L. Duan, J. Compton & Schrire)(Duan et al. 2021)。此外,Song et al. (2019)發表的韋直崖豆(M. weizhii Z. Q. Song)也應被歸屬于此組。 

  過去的系統發育研究中,僅有基于核基因ITS的系統發育研究對本組進行了采樣,而對本屬的采樣僅僅局限于鬧魚崖豆一種。Hu et al. (2002)的結果表明該種的位置處于核心崖豆藤族(core Millettieae)中,并接近漁刺桐屬(Piscidia L.),這一點得到了Da Silva et al. (2012)研究結果的支持;Cooper et al. (2019)對本族進行了更為密集的采樣,其結果表明該種與美洲崖豆屬(Hesperothamnus Brandegee)關系更為密切。然而,這些關系并無法從地理和形態學上直接得到印證。 

  為了探討該組的系統發育位置,Song et al. (2022)使用了核基因ITS和葉綠體基因matK序列,重建了崖豆藤族的系統發育關系,結果表明,本組為一單系群,與腫莢豆屬(Antheroporum Gagnep.)和滇魚藤屬(Ohashia X. Y. Zhu & R. P. Zhang)構成的分支互為姊妹群,兩者構成的分支則又與美洲崖豆屬互為姊妹群。 

  基于上述研究結果,Song et al. (2022)將該組提升為一獨立屬——啟明豆屬(Huchimingia Z. Q. Song & Shi J. Li),屬名為致敬華南植物園著名植物分類學家胡啟明(1935–)先生。該屬與腫莢豆屬區別主要在于:芽為明顯的芽鱗覆蓋(vs. 不明顯),花序單生于葉腋(vs. 花序3~5簇生于葉腋),花大(vs. 花小),被絲杯明顯(vs. 不顯著),花萼無小苞片(vs. 花萼基部具2枚小苞片),萼裂片三角形(vs. 幾截平),翼瓣長圓形(vs. 翼瓣伸長);莢果扁平(vs. 莢果鼓脹、中空);該屬與滇魚藤屬區別主要在于:喬木(vs. 藤本),芽鱗顯著(vs. 不顯著),生花節極不顯著(vs. 生花節明顯、增厚),每節生花2(vs. 每節生花7~10),小苞片缺如(vs. 花萼基部具2枚小苞片),花大(vs. 花小),被絲杯顯著(vs. 不顯著),翼瓣長圓形(vs. 翼瓣伸長),子房具柄(vs. 子房無柄),莢果具柄、開裂(vs. 無柄、不裂);此外,本屬亦與美洲崖豆屬近緣,區別在于本屬芽鱗顯著(vs. 不明顯),小托葉缺如(vs. 小托葉存在),生花節極不明顯(vs. 生花節明顯),每節生花2(vs. 每節生花3~5朵,被絲杯明顯(vs. 不明顯),莢果和子房具柄(vs. 莢果和子房無柄),且本屬分布于亞洲,美洲崖豆屬產美洲。 

  該屬共5種,分別為:啟明豆[H. ichthyochtona (Drake) Z. Q. Song],分布于中國(廣西、云南)、泰國和越南;薄果啟明豆[H. piscidia (Roxb.) Z. Q. Song],分布于中國(西藏)、印度和緬甸;長柄啟明豆[H. podocarpa (Dunn) Z. Q. Song],分布于中國(云南)、老撾、緬甸和越南;三葉啟明豆[H. trifoliata (Dunn) Z. Q. Song],分布于緬甸,僅知于模式產地;韋直啟明豆[H. weizhii (Z. Q. Song) Z. Q. Song],分布于中國(云南)。 

  相關研究成果已發表在國際分類學刊物Phytotaxa上。中國科學院華南植物園植物中心陳又生課題組宋柱秋助理研究員為論文第一作者和通訊作者,華南植物園李世晉副研究員為論文第二作者,泰國Udon Thani Rajabhat University的豆科專家Sawai Mattapha為論文第三作者。該研究得到國家自然科學基金項目和中國科學院植物資源保護與可持續利用重點實驗室開放基金項目資助。論文鏈接:https://www.biotaxa.org/Phytotaxa/article/view/phytotaxa.532.1.3

啟明豆[H. ichthyochtona (Drake) Z. Q. Song]

長柄啟明豆[H. podpcarpa (Dunn) Z. Q. Song]和韋直啟明豆[H. weizhii (Z. Q. Song) Z. Q. Song]

基于核基因ITS和葉綠體基因matK構建的崖豆藤族系統發育樹。(本屬系統位置清晰可見)

該屬的2個近緣屬:腫莢豆屬粉葉腫莢豆(Antheroporum glaucum Z. Wei)和滇魚藤屬滇魚藤[Ohashia yunnanensis (Chun & F. C. How) X. Y. Zhu & R. P. Zhang]

 

 

 

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