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黑桫椤群(Gymnosphaera)应认定为桫椤科下独立的属级分类单元

  •   桫椤科是现存蕨类植物中具树状主干的代表类群,约600种,分布遍及东西半球的热带和亚热带地区,被认为是研究蕨类植物起源、散布和现代分布格局成因的理想类群。对于这样一个形态多样、物种丰富的大科,其科下分类系统一直争论不断,桫椤科植物应划分为1属、3属、还是6属,困挠蕨类学界长达一百余年。近年来的分子系统学资料提示,桫椤科包含有4个单系群,即木桫椤群(Alsophila)、桫椤群(Cyathea)、黑桫椤群(Gymnosphaera)和白桫椤群(Sphaeropteris)。然而,在最新的蕨类植物分类系统(PPG I)中,桫椤科下仍然只承认有3属,黑桫椤群被归入木桫椤属,黑桫椤属的等级地位不被承认。

      为了进一步阐明黑桫椤群的系统发育关系,我们开展了较详细的形态学和分子系统学方面的研究,加强了东南亚地区的分子取样和系统发育分析。分子系统学的结果支持黑桫椤群的单系性,它的姐妹群是木桫椤属;黑桫椤群、木桫椤群和桫椤群构成一个高支持率的单系,而白桫椤群被解决为桫椤科的基部类群。桫椤科下的3个分支(白桫椤群、桫椤群、黑桫椤群+木桫椤群)与叶柄鳞片的分化高度相关,而黑桫椤群和木桫椤群在叶柄颜色、基部退化羽片的有无和囊群盖的有无等形态性状上有明显分化,特别是在孢子发生上,二者有很清晰的区分(黑桫椤群每囊产生64个孢子,而木桫椤群每囊产生16个孢子)。因此,我们主张恢复黑桫椤属的等级地位,用以反映这群植物在分子系统发育、形态和孢子发生机制上的分异。为了方便名称的使用和开展分类修订,我们提供了黑桫椤属的完整名单,目前全球已知有43种黑桫椤属植物(其中25个是新组合名),马达加斯加和东亚大陆是黑桫椤属的2个现代分化中心。

      本项研究得到国家自然科学基金面上项目(31670203)和广东省林业厅野生动植物保护管理项目(20170206)的支持,研究结果发表在密苏里植物园年报上。文章链接:https://annals.mobot.org/index.php/annals/article/view/49  

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