葡萄科(Vitaceae)广义乌蔹莓属(Cayratia s.l.)包含约60种,主要分布于亚洲、非洲和澳大利亚的热带和亚热带地区。之前的分子系统学研究发现广义乌蔹莓属不是单系,支持其形成三个独立分支。目前,亚洲分支的物种已分别归入大麻藤属(Cayratia s.s.)和乌蔹莓属(Causonis),而我们对非洲分支的研究相对不足,其在葡萄科的系统位置也未得到解决。
中国科学院植物研究所系统与进化植物学国家重点实验室陈之端研究团队通过查阅各大标本馆标本和广泛的野外采集,整合分子、形态和分布数据,发表葡萄科一新属——苦蔹莓属(Afrocayratia)。
苦蔹莓属包括7种,分布于非洲大陆和马达加斯加,该属因果实味苦得名。苦蔹莓属物种柱头较短、种子腹面洼穴(vental infolds)在横切面近圆形,可与近源类群区别。苦蔹莓(A. debilis)广布于非洲大陆,是苦蔹莓属模式种,也是该属最早分化的物种。来自非洲大陆的小巧苦蔹莓(A. delicatula)与纤细苦蔹莓(A. gracilis)形成一个分支,并与马达加斯加三个特有种组成的分支互为姊妹群(图1)。分子钟估算显示马达加斯加物种大约于12百万年前与非洲类群分开。作者描述了每个物种的形态变异,提供了其分布范围,尤其对广布于马岛加斯加的马岛苦蔹莓(A. triternata)进行了密集取样和深入分析(图2)。
本研究还发现苦蔹莓属的系统位置存在核质冲突,基于叶绿体数据的分析支持苦蔹莓属于大麻藤属互为姊妹群,而基于核糖体ITS片段的结果支持苦蔹莓属与葡萄瓮属(Cyphostemma)最近缘。作者建议有必要利用组学数据对苦蔹莓属的系统位置开展进一步研究。
该成果以Phylogeny and taxonomy of Afrocayratia, a new genus of Vitaceae from continental Africa and Madagascar为题发表在植物系统学期刊Journal of Systematics and Evolution。陈之端研究团队Romer Narindra Rabarijaona为第一作者,鲁丽敏为通讯作者。研究团队Gaurav Parmar、刘冰、陈之端、越南科学技术学院Viet-Cuong Dang和美国史密森研究院国家自然历史博物馆文军教授有重要贡献。本研究得到国家自然科学基金委、中科院先导B、中国科协青年人才托举工程等项目资助。
图1:苦蔹莓属系统位置(叶绿体数据)及其与近源类群的形态区别
图2:马岛苦蔹莓形态变异
参考文献:Romer NR, Dang VC, Gaurav P, Liu B, Wen J, Chen ZD, Lu LM*. Phylogeny and taxonomy of Afrocayratia, a new genus of Vitaceae from continental Africa and Madagascar. Journal of Systematics and Evolution. 2020, 58: 1090–1107.