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为解决埃及锦葵科物种鉴定与分类依赖形态特征的局限，研究人员对 8 属 15 种开展宏微观形态与 SCoT 分子标记分析。发现形态特征（如花粉粒纹饰）与 SCoT 标记显示物种间多态性，聚类分析支持传统分类，为锦葵科系统发育提供新证据。
锦葵科（Malvaceae）植物在全球温带和热带地区广泛分布，兼具食用、药用、观赏和工业价值，如秋葵（Abelmoschus esculentus）、棉花（Gossypium spp.）等。然而，该科物种分类长期面临挑战：埃及境内锦葵科物种数量记录不一（从 26 种到 32 种不等），且传统分类高度依赖形态特征，而环境因素可能导致形态可塑性，影响鉴定准确性。此外，尽管已有部分孢粉学研究，但结合分子标记探讨埃及锦葵科内类群关系的研究仍匮乏。因此，明确形态变异与遗传差异的关联，对解决埃及锦葵科物种分类争议、完善系统发育框架至关重要。
为攻克上述难题，埃及爱资哈尔大学（Al-Azhar University）的研究团队开展了一项整合形态学与分子生物学的研究。研究人员从埃及不同地区采集 8 属 15 种锦葵科植物，通过宏微观形态观测（包括营养器官、花部特征、花粉粒形态）和 SCoT（Start Codon Targeted）分子标记分析，结合数值聚类方法，系统探讨物种间的分类学关系。该研究成果发表于《BMC Plant Biology》，为锦葵科分类提供了多维度证据。
研究采用的关键技术方法包括：
- 形态学分析：观察记录茎、叶、花（如萼片、花瓣、雄蕊管）、花粉粒的形态特征，利用光学显微镜和扫描电子显微镜（SEM）观测花粉粒大小、形状及纹饰。
- SCoT 分子标记：使用 8 条 SCoT 引物对 15 个物种进行 PCR 扩增，检测 DNA 多态性，共获得 100 条扩增片段，其中 51 条具多态性（多态率 51%）。
- 数值聚类分析：基于形态数据（66 个特征）和分子数据（100 个特征），采用 PRIMER 软件构建树状图，分析物种间的相似性与系统发育关系。
研究结果
1. 形态学特征的分类学价值
- 营养与花部形态：物种间在生长型（一年生 / 多年生）、茎质地（被毛与否）、叶形（全缘 / 分裂）、花序类型（单生 / 聚伞 / 总状）等特征上差异显著。例如，棉属（Gossypium）茎无毛，而苘麻属（Abutilon）茎被绒毛；木槿属（Hibiscus）花单生，锦葵属（Malva）则为总状花序。
- 花粉粒形态：花粉粒形状（近长球形、近扁球形、球形）、大小（50-199 μm）及纹饰（刺状突起的长度、形状、密度）具高度多样性。如秋葵（A. esculentus）花粉粒刺长超过 8.8 μm，而苘麻（A. theophrasti）刺长仅 3.5-4.5 μm，且刺基形态（扁平 /bulbous）和表面纹饰（颗粒状、疣状）可作为属间区分标志。
2. SCoT 分子标记的多态性分析
- 不同引物多态率差异显著，其中 SCoT-06 引物多态率最高（72.73%），SCoT-07 最低（16.67%）。5 条引物（如 SCoT-02、SCoT-04）检测到独特条带，可作为特定物种的分子标签，如木槿（H. sabdariffa）在 SCoT-02 引物下具特征性条带。
- 分子数据聚类结果显示，15 个物种分为两大簇：簇 I 包含锦葵属、赛葵属（Malvastrum）等，簇 II 包含苘麻属、黄花稔属（Sida）等，与形态学分类一致。
3. 整合数据的系统发育分析
- 形态与分子数据联合聚类结果表明，埃及锦葵科物种可划分为部落级分支：
- Sideae 部落：包括苘麻属和黄花稔属，特征为无副萼、花瓣黄色或黄白色、花粉刺较短，分子标记显示其具 SCoT-05 引物的 1100 bp 特征带。
- Malveae 部落：涵盖锦葵属、蜀葵属（Alcea）等，具副萼、花瓣紫色或粉色，花粉刺较长且多态性高。
- Hibisceae 部落：木槿属和秋葵属，花单生、叶裂深、花粉粒大（>100 μm）。
- Gossypieae 部落：仅棉属，以刺状副萼、无毛茎、3 裂柱头为特征，独立成簇。
结论与讨论
本研究通过形态学与 SCoT 分子标记的整合分析，证实埃及锦葵科物种的形态变异与遗传分化高度吻合，为解决近缘种鉴定难题提供了可靠依据。例如，锦葵属内物种通过叶裂程度、副萼形态及花粉纹饰可明确区分，而分子聚类进一步支持其遗传独立性。研究结果亦支持传统分类学修订，如将苘麻属和黄花稔属归入 Sideae 部落，与 Malveae 部落区分，这与 APG IV 系统和 Reveal 分类方案一致。
此外，花粉粒形态（如刺基特征、纹饰类型）被证实为属级分类的有效指标，而 SCoT 标记的多态性揭示了物种间的遗传多样性水平，为后续种群遗传学和育种研究奠定基础。该研究不仅丰富了埃及植物区系的分类学数据，还为全球锦葵科系统发育研究提供了区域案例，凸显了多学科方法在植物分类中的重要性。未来可进一步扩大样本量，结合基因组测序技术，深入解析锦葵科的演化历史与适应性辐射机制。
