Pogostemon puerensis(唇形科):中国云南发现的一个新物种

《PhytoKeys》:Pogostemon puerensis (Lamiaceae), a new species from Yunnan of China

【字体: 时间:2026年05月22日 来源:PhytoKeys 1.5

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  刺蕊草属(Pogostemon)是刺蕊草族(Pogostemoneae,唇形科Lamiaceae)中最大的属,形态多样性极高,导致东南亚部分区域的物种界定十分复杂。研究人员在中国云南省普洱市开展植物调查时,发现了一类形态近似海南刺蕊草(P. hainanens

  
刺蕊草属(Pogostemon)是刺蕊草族(Pogostemoneae,唇形科Lamiaceae)中最大的属,形态多样性极高,导致东南亚部分区域的物种界定十分复杂。研究人员在中国云南省普洱市开展植物调查时,发现了一类形态近似海南刺蕊草(P. hainanensis)和小花刺蕊草(P. parviflorus)的刺蕊草属居群,但在多个稳定的形态特征上存在差异。研究人员基于5个质体区域(matK、psbA–trnH、rbcL、rps16、trnL–trnF)和核核糖体ITS(nrITS)区域,通过比较形态学和分子系统发育分析评估其分类地位。取样涵盖刺蕊草属35个物种共57份材料,并以刺蕊草族及其他近缘族的其余属作为外类群。贝叶斯(Bayesian inference, BI)和最大似然法(Maximum likelihood, ML)分析均将普洱居群归为刺蕊草属内支持率极高的分支:质体数据集显示其为小花刺蕊草的姐妹类群,核数据集则显示其为广藿香(P. cablin)的姐妹类群。形态上,该居群与海南刺蕊草、小花刺蕊草及广藿香的区别在于小苞片显著更短、花冠明显伸出花萼、柱头裂片更长;与海南刺蕊草和小花刺蕊草的进一步区别在于花萼管内上部三分之二被密毛;与广藿香的区别在于物候期不同。因此研究人员将其正式描述为刺蕊草属新种——普洱刺蕊草(Pogostemon puerensis X.X.Wu, Z.H.Li & Qiang Wang)。
本研究发表于生物多样性与分类学期刊《PhytoKeys》,围绕唇形科刺蕊草属的分类修订展开。唇形科是被子植物第六大科,富含芳香类群,在经济作物、观赏植物及香料工业中具有重要地位。刺蕊草族是唇形科Lamioideae亚科的早期分化支系,包含约13个属,其中刺蕊草属是该族最大属,广义概念已获分子证据广泛支持,全球已知93个接受种,中国分布29种2变种。由于该属形态变异幅度大,加之历史上对属级界限、种间亲缘关系的争议长期存在,东南亚地区物种界定尤为困难。此前云南普洱仅记录过刺蕊草亚属的光刺蕊草,本次野外调查发现一类形态介于海南刺蕊草与小花刺蕊草之间的未知居群,为明确其分类地位、厘清中国西南地区刺蕊草属多样性,研究人员开展了系统的分类学研究。
在技术方法上,研究人员采用整合分类学策略。分子系统发育分析选取5个质体DNA片段(matK、psbA–trnH、rbcL、rps16、trnL–trnF)与核核糖体ITS区域,共纳入刺蕊草属35种57份材料,以刺蕊草族其余9属及Gomphostemma、Colquhounia为外类群;DNA提取采用改良CTAB法,部分引物为本研究新设计,序列经MAFFT比对后分别构建质体与核数据集,采用MrBayes进行贝叶斯推断、RAxML进行最大似然法建树。形态学研究整合了国内外多家标本馆的数字标本、原始文献与野外实地观测,借助体视显微镜对营养与繁殖器官精细特征进行比较,模式标本保存于中国科学院植物研究所标本馆(PE)。
研究结果分为三部分。第一部分为系统发育分析:质体数据集全长2525 bp,核ITS数据集全长618 bp,两数据集在属级水平上拓扑结构基本一致,均支持刺蕊草属为单系,并与广防风属(Anisomeles)互为姐妹群;质体树中刺蕊草属分为两个高支持率的亚属——刺蕊草亚属(subg. Pogostemon)与刺蕊草亚属(subg. Dysophyllus),与既往研究吻合;核ITS树则将刺蕊草亚属拆分为两个弱支持分支,体现出明显的细胞质–核基因组不一致现象。普洱居群在两类数据集中均为刺蕊草亚属内的高支持分支,质体数据中为小花刺蕊草的姐妹类群,核数据中为广藿香的姐妹类群,且二者共同构成小花刺蕊草的姐妹群。
第二部分为形态比较:普洱居群具刺蕊草属典型诊断特征——雄蕊花丝中部具髯毛、小坚果光滑;同时符合刺蕊草亚属的圆锥花序由具侧枝穗状花序构成、茎四棱实心、苞片具明显中脉与侧脉。其与近缘种的关键差异体现在:侧脉通常5对(海南刺蕊草多为3–4对)、穗状花序长4.5–10 cm(小花刺蕊草仅0.7–3.5 cm)、小苞片长1–2 mm(海南刺蕊草2.5–5 mm,小花刺蕊草4–6 mm)、花萼管内上部三分之二密被毛(后两者仅上部疏被毛或无毛)、花冠显著伸出花萼1.0–1.5倍(后两者仅微伸出)、花冠上唇中裂片具紫红色斑块、花冠筒内部具明显毛环、柱头裂片长达2.8–3.1 mm(海南刺蕊草1.2–1.7 mm,小花刺蕊草约0.7 mm),且物候期与广藿香明显错开。
第三部分为分类处理:研究人员正式发表普洱刺蕊草(Pogostemon puerensis X.X.Wu, Z.H.Li & Qiang Wang)为新种,模式标本采自云南普洱宁洱县,海拔约933 m的沟谷林下,目前仅发现约30株的野生居群。种加词源于模式产地普洱市,中文名为“普洱刺蕊草”。
讨论与结论部分指出,本研究首次报道了细胞质与核基因组在刺蕊草属内的显著系统发育冲突,提示未来需扩大取样与标记覆盖以深化亚属内关系研究。花冠颜色与斑纹在该属中具有潜在分类价值,建议后续物种描述予以详细记录。普洱刺蕊草的发现丰富了我国刺蕊草属的物种多样性,为唇形科分类学与生物地理学研究提供了新的基础资料,也为区域生物多样性保护提供了科学依据。
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