版納植物園聯(lián)合國際學者綜述樟科植物系統(tǒng)發(fā)育、分類學與生物地理學研究進展
樟科（Lauraceae）隸屬于木蘭亞綱（Magnoliidae）樟目（Laurales），是被子植物基部類群，廣泛分布于世界熱帶和亞熱帶地區(qū)，其多樣性中心位于亞洲和美洲的熱帶—亞熱帶地區(qū)，在亞洲、美洲和大洋洲的熱帶及亞熱帶濕潤森林中是最為常見的植物類群之一。樟科目前包含63屬，超過3300種，其中僅無根藤屬（Cassytha）為半寄生藤本植物，其余均為喬木或灌木。樟科植物具有重要的經(jīng)濟價值，許多物種是重要的果樹、優(yōu)質(zhì)木材、香料和芳香物質(zhì)的來源樹種及藥用植物。果樹如鱷梨（Persea americana）；優(yōu)質(zhì)木材樹種如楠木（Phoebe?spp.），綠心木（Chlorocardium rodiei），巴西胡桃木（Ocotea porosa），油丹木（Alseodaphne insignis），昆士蘭胡桃木（Endiandra palmerstonii）等；香料樹種有錫蘭肉桂（Cinnamomum verum），肉桂（C. aromaticum），印度月桂（C. tamala），月桂（Laurus nobilis），厄瓜多爾肉桂（Mespilodaphne quixos）等；芳香物質(zhì)來源樹種如樟樹（Camphora officinarum），巴西玫瑰木（Aniba rosodora）等；種子油樹種有山雞椒（Litsea cubeba）等；藥用植物如烏藥（Lindera aggregata），無根藤（Cassytha filiformis）等。
近期，中國科學院西雙版納熱帶植物園（以下簡稱“版納植物園”）通過國際合作，聯(lián)合全球多位樟科研究學者，系統(tǒng)梳理并綜述了2000年以來樟科植物在系統(tǒng)發(fā)育、分類學與生物地理學等領(lǐng)域所取得的研究進展。分子系統(tǒng)學研究明確了樟科植物的基本系統(tǒng)發(fā)育框架，其中基于葉綠體基因組的系統(tǒng)發(fā)育為厘清科內(nèi)各類群間的親緣關(guān)系提供了有力證據(jù)，綜述中最終確立了全新的樟科九族分類系統(tǒng)：包括棠桂族（Hypodaphnideae）、厚殼桂族（Cryptocaryeae）、無根藤族（Cassytheae）、新樟族（Neocinnamomeae）、檬果樟族（Caryodaphnopsideae）、桂土楠族（Mezilaureae）、鱷梨族（Perseeae）、月桂族（Laureae）和樟族（Cinnamomeae）。在分類學方面，研究工作主要聚焦于樟科植物的多樣性中心（熱帶亞洲、熱帶美洲和非洲的馬達加斯加）。自最近一次科級系統(tǒng)修訂以來，已新增發(fā)表了6個新屬并重新恢復(fù)了5個屬的分類地位。樟科植物豐富的化石記錄顯示，其在白堊紀晚期（Late Cretaceous）至新生代早期（Early Cenozoic）發(fā)生了全球范圍內(nèi)的多樣化。歷史生物地理學研究表明，樟科內(nèi)的不同譜系可劃分為岡瓦納古陸類群和勞亞古陸類群，其分布格局分別是北熱帶植物群（Boreotropical Flora）解體與遷移和多次長距離擴散事件作用的結(jié)果。針對東亞地區(qū)樟科植物的譜系地理學研究揭示了冰期避難所的存在，以及多個樟科物種在第四紀原地存活、保持種群穩(wěn)定或擴張的演化歷史。此外，近年來基于全基因組數(shù)據(jù)的比較基因組學研究，進一步揭示了樟科植物的基因組演化歷史及其代謝多樣性特征的遺傳基礎(chǔ)。然而，目前樟科內(nèi)多個類群間的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系仍有待解析，其復(fù)雜的生物地理歷史與生態(tài)功能亟需深入研究。最后，建議在未來采用多學科交叉的研究策略，整合野外調(diào)查、基因組學、形態(tài)學和生態(tài)學等多種研究手段，以全面揭示這一兼具重要生態(tài)與經(jīng)濟價值植物類群的演化歷史及多樣性形成機制。
以上成果以“Global advances in phylogeny,taxonomy and biogeography of Lauraceae”為題發(fā)表在中國科學院一區(qū)TOP期刊Plant Diversity上，并被遴選為封面文章。版納植物園李朗博士，中國科學院植物研究所劉冰博士，廣西師范大學宋鈺博士為共同第一作者。美國密蘇里植物園Henk?van der Werff教授，南京林業(yè)大學楊永教授，德國漢堡大學Jens?Rohwer教授，版納植物園李捷研究員為共同通訊作者。版納植物園孟宏虎博士、慈秀芹博士和譚運洪正高級工程師，澳大利亞阿德萊德大學John Conran博士，新加坡植物園Rogier de Kok博士，巴西圣保羅州立大學Pedro Moraes博士，西南林業(yè)大學葉俊偉博士，山東省農(nóng)業(yè)科學院休閑農(nóng)業(yè)研究所劉志芳博士，以及澳大利亞植物科學研究所Marlien van der Merwe博士共同參與了研究工作。該研究得到了國家自然科學基金，國家科技基礎(chǔ)資源調(diào)查專項，國家重點研發(fā)計劃，云南省基礎(chǔ)研究計劃和版納植物園“十四五”規(guī)劃等項目的資助。
圖1?Plant?Diversity封面文章?
圖2世界范圍內(nèi)樟科植物的物種豐富度
圖3 樟科系統(tǒng)發(fā)育框架?A. Cryptocarya;B. Beilschmiedia;C. Cassytha;D. Neocinnamomum;E. Caryodaphnopsis;F. Persea;G. Machilus;H. Laurus;I. Litsea;J. Iteadaphne;K. Neolitsea;L. Camphora;M. Cinnamomum;N. Aiouea;O. Nectandra;P. Ocotea;Q. Aniba
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