植物研究 ›› 2024, Vol. 44 ›› Issue (4): 491-501.doi: 10.7525/j.issn.1673-5102.2024.04.002
收稿日期:
2023-11-30
出版日期:
2024-07-20
发布日期:
2024-07-09
通讯作者:
张钢民
E-mail:gary1967@bjfu.edu.cn
作者简介:
殷玥(1999—),女,硕士研究生,主要从事蕨类的分类和系统发育研究。
基金资助:
Yue YIN1, Wenli YANG2, Hongyu HU1, Gangmin ZHANG1()
Received:
2023-11-30
Online:
2024-07-20
Published:
2024-07-09
Contact:
Gangmin ZHANG
E-mail:gary1967@bjfu.edu.cn
摘要:
碎米蕨类(cheilanthoid)由于其形态上普遍存在的趋同进化现象,是分类最为困难的类群之一。金毛裸蕨属(Paragymnopteris)虽然仅有5种,但被不同学者分置于若干不同属内,分类地位一直存有争议。该研究基于7个叶绿体基因片段串联数据集、叶绿体基因组及核糖体DNA数据集,探究了金毛裸蕨属与其他碎米蕨类群之间的系统发育关系。结果表明:金毛裸蕨属、旱蕨属(Pellaea)、Astrolepis 3个属具有很近的亲缘关系并共同构成了旱蕨群(pellaeoid group)。金毛裸蕨属的5个物种在系统发育树上形成了2个分支,各自与旱蕨属的成员聚在一起并得到了强烈的支持。基于这一结果,建议对旱蕨属范围重新定义,并将金毛裸蕨属并入旱蕨属中。
中图分类号:
殷玥, 杨文利, 胡虹雨, 张钢民. 凤尾蕨科金毛裸蕨属的分类地位及旱蕨属范围[J]. 植物研究, 2024, 44(4): 491-501.
Yue YIN, Wenli YANG, Hongyu HU, Gangmin ZHANG. Taxonomic Status of Paragymnopteris in Pteridaceae and Its Relationship with Pellaea[J]. Bulletin of Botanical Research, 2024, 44(4): 491-501.
表 1
本研究测序的物种样本信息
物种 Species | 凭证标本 Voucher specimen | 采集地 Location | 采集时间 Date |
---|---|---|---|
银粉背蕨Aleuritopteris argentea | 张钢民 15144 | 四川西昌 | 20150818 |
黑柄粉背蕨A. ebenipes | 张钢民 s. n. | 贵州安顺 | 20021020 |
雪白粉背蕨A. niphobola | 卫然 s. n. | 北京房山 | 20201115 |
白边粉背蕨A. albomarginata | 张钢民 457 | 印度 | 20010916 |
四川银旱蕨Argyrochosma connectens | 张钢民 2014090 | 四川金川 | 20140818 |
Astrolepis sinuata | B. Bartholomew et al. 3265 | 墨西哥 | 19851021 |
云南旱蕨Cheilanthes bhutanica | 孔宪需 6207 | 四川康定 | 19810830 |
旱蕨C. nitidula | 卫然 201506285 | 四川天全 | 20021017 |
禾秆旱蕨C. tibetica | 董仕勇 2061 | 西藏拉萨 | 20010815 |
西南旱蕨C. smithii | 张钢民 256 | 四川康定 | 20010730 |
宜昌旱蕨C. patula | 张钢民 228 | 重庆南川 | 20010724 |
滇西旱蕨C. brausei | 张钢民 424 | 云南丽江 | 20010824 |
毛旱蕨C. trichophylla | 张钢民 2014109 | 四川泸定 | 20140818 |
凤尾旱蕨C. christii | 张钢民 2014107 | 四川泸定 | 20140818 |
C. quadripinnata | 张宪春 9074 | 马达加斯加 | 20170919 |
C. viridis | 张宪春 9172 | 马达加斯加 | 20170922 |
欧洲金毛裸蕨Paragymnopteris marantae_1 | 罗依可 2023080507 | 西藏吉隆 | 20230805 |
欧洲金毛裸蕨P. marantae_2 | 刘红梅 YN282 | 云南香格里拉 | 20041029 |
欧洲金毛裸蕨P. marantae_3 | 张钢民 2086 | 云南中甸 | 20010814 |
滇西金毛裸蕨P. delavayi_1 | STET 1045 | 西藏察隅 | 20100721 |
滇西金毛裸蕨P. delavayi_2 | 张树仁 GGS10253 | 四川康定 | 20170718 |
滇西金毛裸蕨P. delavayi_3 | 张钢民 268 | 四川康定 | 20010801 |
中间金毛裸蕨P. delavayi var. intermedia_1 | 张宪春 4678 | 西藏林芝 | 20070929 |
中间金毛裸蕨P. delavayi var. intermedia_2 | D.E. Boufford et.al. 35446 | 四川巴塘 | 20060630 |
中间金毛裸蕨P. delavayi var. intermedia_3 | 张宪春 8897 | 四川木里 | 20170819 |
中间金毛裸蕨P. delavayi var. intermedia_4 | 张宪春3943 | 西藏朗县 | 20060625 |
三角金毛裸蕨P. sargentii_1 | 张钢民 341 | 云南德钦 | 20010818 |
三角金毛裸蕨P. sargentii_2 | 张钢民 6111 | 四川巴塘 | 20010718 |
川西金毛裸蕨Paragymnopteris bipinnata_1 | 张宪春 2684 | 四川雅砻 | 20131003 |
川西金毛裸蕨Paragymnopteris bipinnata_2 | 张宪春 6942 | 四川冕宁 | 20131003 |
耳羽金毛裸蕨P. bipinnata var. auriculata_1 | 张钢民 ZGM628 | 陕西洋县 | 20230730 |
耳羽金毛裸蕨P. bipinnata var. auriculata_2 | 张钢民 436 | 云南丽江 | 20010825 |
耳羽金毛裸蕨P. bipinnata var. auriculata_3 | 张钢民 2014073 | 云南大理 | 20140814 |
耳羽金毛裸蕨P. bipinnata var. auriculata_4 | 张树仁 GGS10331 | 四川甘孜 | 20180719 |
金毛裸蕨P. vestita_1 | 罗依可 2023080460 | 西藏吉隆 | 20230804 |
金毛裸蕨P. vestita_2 | 张宪春 6441 | 云南丽江 | 20100925 |
金毛裸蕨P. vestita_3 | 张宪春7603 | 云南丽江 | 20150831 |
泽泻蕨Parahemionitis cordata | 张宪春 3530 | 海南保亭 | 20041219 |
Pellaea andromedaefolia | G. DeNevers 858 | 美国 | 19810425 |
P. breweri | B. Bartholomew 5269 | 美国 | 19900616 |
P. atropurpurea | H. Koyama et al. 6633 | 美国 | 19800512 |
P. nana | R. Coveny & P. Hind 9476 | 澳大利亚 | 19770611 |
P. dura | 张宪春 9065 | 马达加斯加 | 20170919 |
P. angulosa | 张宪春 9076 | 马达加斯加 | 20170919 |
P. boivinii | 张宪春 9197 | 马达加斯加 | 20170919 |
P. goudotii | 张宪春 9199 | 马达加斯加 | 20170926 |
三角羽旱蕨P. calomelanos | 张宪春9175 | 马达加斯加 | 20170924 |
P. striata | 张宪春9198 | 马达加斯加 | 20170920 |
戟叶黑心蕨Calciphilopteris ludens | 李保贵20010139 | 云南勐腊 | 20010417 |
1 | GASTONY G J, ROLLO D R.Phylogeny and generic circumscriptions of cheilanthoid ferns(Pteridaceae: Cheilanthoideae) inferred from rbcL nucleotide sequences[J].American Fern Journal,1995,85(4):341-360. |
2 | GASTONY G J, ROLLO D R.Cheilanthoid ferns(Pteridaceae:Cheilanthoideae) in the southwestern United States and adjacent Mexico:a molecular phylogenetic reassessment of generic lines[J].Aliso,1998,17(2):131-144. |
3 | KIRKPATRICK R E B.Investigating the monophyly of Pellaea(Pteridaceae) in the context of a phylogenetic analysis of cheilanthoid ferns[J].Systematic Botany,2007,32(3):504-518. |
4 | WINDHAM M D, HUIET L, SCHUETTPELZ E,et al.Using plastid and nuclear DNA sequences to redraw generic boundaries and demystify species complexes in cheilanthoid ferns[J].American Fern Journal,2009,99(2):128-132. |
5 | SHING K H.A new genus,Paragymnopteris Shing separated from Gymnopteris Bernh[J].Indian Fern Journal,1993,10(1/2):226-231. |
6 | ZHANG G M, YATSKIEVYCH G, HOOPER E A,et al.Subfam.Cheilanthoideae[M]//WU Z Y,RAVEN P H,HONG D Y,et al.Flora of China:Vol.2/3.Beijing:PressScience,2013:216-237. |
7 | DESVAUX A N.Journal de botanique,appliquée à l'agriculture,à la pharmacie,à la médicine et aux arts[M].Paris:Bureau Du Journal De Botanique,1813. |
8 | CHRISTENSEN C.Index Filicum[M].Hafniae:H.Hagerup,1906. |
9 | PICHI SERMOLLI R E G.Tentamen Pteridophytorum genera in taxonomicum ordinem redigendi[J].Webbia,1977,31(2):313-512. |
10 | FRASER-JENKINS C R.New species syndrome in Indian pteridology and the ferns of Nepal[M].India:International Book Distributors,1997. |
11 | FRASER-JENKINS C R, DULAWAT C S.A summary of Indian cheilanthoid ferns and the discovery of Negripteris(Pteridaceae),an Afro-Arabian fern genus new to India[J].The Fern Gazette,2009,18(5):216-229. |
12 | TRYON R M, WEATHERBY C A.A revision of the American species of Notholaena [J].Contributions from the Gray Herbarium of Harvard University,1956,179:1-102. |
13 | SMITH J.Historia Filicum:an exposition of the nature,number and organography of ferns[M].London:Macmillan and Co.,1875. |
14 | TRYON R, TRYON A.Proposal to conserve Notholaena with the type Pteris trichomanoides [J].Taxon,1980,29(1):160-161. |
15 | CHING R C.Some new nomenclatural combinations of ferns[J].Journal of Systematics and Evolution,1965,10(4):301-304. |
16 | 秦仁昌,邢公侠.中国植物志:第3卷 第1分册[M].北京:科学出版社,1990. |
CHING R C, XING G X.Flora Reipublicae Popularis Sinicae:Tomus3:Part 1[M].Beijing:Science Press,1990. | |
17 | MICKEL J T.A redefinition of the genus Hemionitis [J].American Fern Journal,1974,64(1):3-12. |
18 | TRYON R.Some new names and combinations in Pteridaceae[J].American Fern Journal,1986,76(4):184-186. |
19 | TRYON R, TRYON A, KRAMER K U.Pteridaceae[M]//KRAMER K U,GREEN P S.The families and genera of vascular plants:Vol 1:pteridophytes and gymnosperms.Berlin:Springer,1990:230-256. |
20 | YESILYURT J C, BARBARÁ T, SCHNEIDER H,et al.Identifying the generic limits of the cheilanthoid genus Doryopteris [J].Phytotaxa,2015,221(2):101-122. |
21 | PPG I.A community-derived classification for extant lycophytes and ferns[J].Journal of Systematics and Evolution,2016,54(6):563-603. |
22 | FIELD A R.Classification and typification of Australian lycophytes and ferns based on Pteridophyte Phylogeny Group classification PPG I[J].Australian Systematic Botany,2020,33(1):1-102. |
23 | WANG W, YANG W L, MAO X X,et al.The phylogenetic affinities of Pellaea connectens,a rare endemic Chinese fern[J].Phytotaxa,2015,220(1):30-42. |
24 | ZHANG G M, ZHANG X C, CHEN Z D,et al.First insights in the phylogeny of Asian cheilanthoid ferns based on sequences of two chloroplast markers[J].Taxon,2007,56(2):369-378. |
25 | SCHUETTPELZ E, SCHNEIDER H, HUIET L,et al.A molecular phylogeny of the fern family Pteridaceae:assessing overall relationships and the affinities of previously unsampled genera[J].Molecular Phylogenetics and Evolution,2007,44(3):1172-1185. |
26 | ROTHFELS C J, WINDHAM M D, GRUSZ A L,et al.Toward a monophyletic Notholaena(Pteridaceae):resolving patterns of evolutionary convergence in xeric‐adapted ferns[J].Taxon,2008,57(3):712-724. |
27 | LIU H M.Embracing the pteridophyte classification of Ren‐Chang Ching using a generic phylogeny of Chinese ferns and lycophytes[J].Journal of Systematics and Evolution,2016,54(4):307-335. |
28 | BROWNSEY P J, OHLSEN D J, SHEPHERD L D,et al.A review of the fern genus Pellaea(Pteridaceae) in Australasia[J].Australian Systematic Botany,2020,33(5):446-457. |
29 | GRUSZ A L, WINDHAM M D, PICARD K T,et al.A drought-driven model for the evolution of obligate apomixis in ferns:evidence from pellaeids(Pteridaceae)[J].American Journal of Botany,2021,108(2):263-283. |
30 | PRADO J, DEL NERO RODRIGUES C, SALATINO A,et al.Phylogenetic relationships among Pteridaceae,including Brazilian species,inferred from rbcL sequences[J].Taxon,2007,56(2):355-368. |
31 | SÄRKINEN T, STAATS M, RICHARDSON J E,et al.How to open the treasure chest? Optimising DNA extraction from herbarium specimens[J].PLoS One,2012,7(8):e43808. |
32 | KATOH K, MISAWA K, KUMA K I,et al.MAFFT:a novel method for rapid multiple sequence alignment based on fast Fourier transform[J].Nucleic Acids Research,2002,30(14):3059-3066. |
33 | KATOH K, STANDLEY D M.MAFFT multiple sequence alignment software version 7:improvements in performance and usability[J].Molecular Biology and Evolution,2013,30(4):772-780. |
34 | BOLGER A M, LOHSE M, USADEL B.Trimmomatic:a flexible trimmer for Illumina sequence data[J].Bioinformatics,2014,30(15):2114-2120. |
35 | JIN J J, YU W B, YANG J B,et al.GetOrganelle:a fast and versatile toolkit for accurate de novo assembly of organelle genomes[J].Genome Biology,2020,21:241. |
36 | FRANCHET M A.Plantae davidianae ex sinarum im- perio[J].Nouvelles archives du muséum d'histoire naturelle,1887,2(10):123. |
37 | CHING R C.New and little known ferns from China and neighbor[J].Lingnan Science Journal,1936,15(3):398-399. |
38 | 秦仁昌.中国蕨类植物小志[J].植物分类学报,1982,20(2):233. |
CHING R C.Notes on some Chinese ferns[J].Journal of Systematics and Evolution,1982,20(2):233. | |
39 | 张宪春.中国石松类和蕨类植物[M].北京:北京大学出版社,2012. |
ZHANG X C.Lycophytes and ferns of China[M].Beijing:Peking University Press,2012. | |
40 | LINNAEUS C, SALVIUS L.Species plantarum:Vol.2[M].Holmiae:Impensis Laurentii Salvii,1753:1071. |
41 | JARVIS C.Order out of chaos:linnaean plant names and their types[M].London:Linnean Society of London in Association with the Natural History Museum,2007:252-342. |
42 | BAKER J G.A summary of the new ferns which have been discovered or described since 1874[J].Annals of Botany,1891,5(19):301-332. |
43 | HOOKER W J.Icones plantarum:Vol.2[M].London:Longman,Rees,Orme,Brown,Green,& Longman,1837:115. |
44 | CHRIST H.Filices Chinae Occidentalis[J].Bulletin de l'Académie Internationale de Géographie Botanique,1906,16(199/200/201):130. |
45 | CHRIST H.Filices Wilsonianae[J].Botanical Gazette,1911,51(5):345-359. |
[1] | 文妍莉, 李嵘. 滇产单子叶植物的多样性格局与保护[J]. 植物研究, 2024, 44(2): 200-209. |
[2] | 万雪琴, 时羽杰, 黄金亮, 糜加轩, 钟宇, 张帆, 陈良华. 杨属植物分类的研究进展和展望[J]. 植物研究, 2023, 43(2): 161-168. |
[3] | 芦永昌, 张鑫, 张璐燕, 王久利. 辽东丁香完整叶绿体基因组的结构与特征[J]. 植物研究, 2023, 43(1): 120-130. |
[4] | 王飞, 赵文植, 董章宏, 马路遥, 李卫英, 李宗艳, 辛培尧. 丝兰属6种植物叶绿体基因组特征分析[J]. 植物研究, 2023, 43(1): 109-119. |
[5] | 夏铭泽, 张发起, 迟晓峰, 韩霜, 陈世龙. 梅花草属叶绿体基因组进化分析[J]. 植物研究, 2022, 42(4): 626-636. |
[6] | 张雨, 苏旭, 刘玉萍, 刘涛, 郑长远, 苏丹丹, 王亚男, 吕婷. 喜马红景天叶绿体基因组特征及其系统发育分析[J]. 植物研究, 2022, 42(4): 602-612. |
[7] | 苏丹丹, 刘玉萍, 刘涛, 郑长远, 张雨, 王亚男, 秦娜, 苏旭. 苦马豆叶绿体基因组结构及其特征分析[J]. 植物研究, 2022, 42(3): 446-454. |
[8] | 陈征海, 谢文远, 鲁益飞, 刘胜龙, 金孝锋. 浙江忍冬属植物新资料[J]. 植物研究, 2022, 42(1): 1-11. |
[9] | 曹倩, 徐隆华, 王久利, 张发起, 陈世龙. 獐牙菜亚族植物的系统发育分析[J]. 植物研究, 2021, 41(3): 408-418. |
[10] | 付涛, 王志龙, 林乐静, 林立, 李文, 袁冬明. 中国主栽樱花的分子系统发育分析[J]. 植物研究, 2020, 40(6): 876-885. |
[11] | 杨晨, 陈志祥, 姚雪莹, 王河山, 王奇志. 中国15种变豆菜属植物的花粉形态及系统学分析[J]. 植物研究, 2020, 40(6): 805-812. |
[12] | 张衷华, 宋晓倩, 唐中华, 梁正伟. 中国盐生植物系统发育多样性及省域差异性[J]. 植物研究, 2020, 40(3): 330-338. |
[13] | 段义忠, 杜忠毓, 王海涛. 西北干旱区孑遗濒危植物四合木(Tetraena mongolica)叶绿体基因组特征研究及比较分析[J]. 植物研究, 2019, 39(5): 653-663. |
[14] | 朱弘, 伊贤贵, 朱淑霞, 王华辰, 段一凡, 王贤荣. 基于叶绿体DNA atpB-rbcL片段的典型樱亚属部分种的亲缘关系及分类地位探讨[J]. 植物研究, 2018, 38(6): 820-827. |
[15] | 张妍彤, 黄剑, 宋菊, 林丽梅, 冯若宣, 邢朝斌. 壳斗科植物叶绿体基因组结构及变异分析[J]. 植物研究, 2018, 38(5): 757-765. |
阅读次数 | ||||||
全文 |
|
|||||
摘要 |
|
|||||