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丹霞山新种昭璇梨(Pyrus zhaoxuanii)的发现及其在梨属(Pyrus)系统分类中的意义
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月16日 来源:PhytoKeys 1.4
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研究人员在广东丹霞山发现梨属新种Pyrus zhaoxuanii,通过形态学比较和基于SNPs的系统发育分析,证实其与近缘种P. calleryana存在显著差异,并归类于P. subg. Pashia分支。该研究解决了丹霞山特殊生境下梨属植物的分类争议,为梨属资源保护与利用提供了新依据,成果发表于《PhytoKeys》。
丹霞地貌作为中国独特的自然遗产,其陡峭的崖壁和孤峰孕育了众多特有种。在蔷薇科梨属(Pyrus)植物中,广泛分布的P. calleryana长期被视为单一物种,但丹霞山悬崖上一种叶片厚革质、株型灌木化的特殊类型引发了分类学争议。梨属植物因自交不亲和性导致种间杂交频繁,加之历史上地理亚种常被误定为独立种,使得该属系统分类成为难题。
为解决这一争议,中山大学的研究团队对丹霞山不同海拔的梨属植物展开调查,结合形态学与基因组学方法,最终确认悬崖种群为梨属新种Pyrus zhaoxuanii。研究通过比较其与P. calleryana的叶片形态(19–31 × 10–15 mm vs. 40–80 × 35–60 mm)、花序特征(2–8朵 vs. 6–12朵)及分枝结构(平均5枚刺 vs. 0.2枚),发现新种具有典型的旱生适应特征。基于1,164,026个SNPs构建的系统发育树显示,该物种在P. subg. Pashia分支中形成独立演化支,支持率高达2000次bootstrap重复。这项发现不仅扩充了中国梨属植物名录(现记录15种),更揭示了丹霞地貌对植物成种的驱动作用,相关成果发表于《PhytoKeys》。
关键技术包括:1)野外采集4个种群10个个体样本并进行标本馆(SYS/PE)保藏;2)CTAB法提取DNA后采用Illumina Xplus平台进行基因组浅层测序;3)以P. bretschneideri为参考基因组,通过BWA和SAMtools进行序列比对;4)基于TVM+I+R4模型的最大似然法(IQ-TREE)构建系统发育树。
结果与讨论
形态学比较:新种具典型旱生适应性状,包括小形倒卵叶(叶尖钝圆)、短叶柄(2–12 mm)和密集枝刺(0–11枚),与P. calleryana的薄纸质卵形叶、长叶柄(20–40 mm)形成鲜明对比(表2)。
系统发育定位:SNP分析将新种划归亚洲梨II类群(P. subg. Pashia),与P. calleryana、P. pashia构成姐妹群(图2),遗传分化显著。
分类处理:模式标本DNPC4016保存于SYS标本馆,种加词纪念丹霞地貌研究先驱曾昭璇教授。根据IUCN标准建议列为无危(LC)物种。
该研究首次证实丹霞山悬崖生境可促进梨属新种形成,为理解特殊地貌成种机制提供了范例。新种厚革质叶和灌木化特征,可能成为研究植物适应性进化的理想材料。研究团队建议加强对丹霞山保护区该物种的长期监测,以评估气候变化对其种群的影响。
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