科技发布厅｜“毫厘必争” 为小小兰花画“族谱”

　　四川在线记者 文露敏

　　深山幽谷，一株株娇小清雅的花朵，静静藏在林草之间。

　　这类叫作盆距兰的植物有一个“大家庭”——目前全世界范围内已知有约70余种，而我国拥有该属约三分之二的“家庭成员”，其中一半以上是狭域分布的特有种，四川就有4个这样的“专属居民”。不过，尽管已有近200年的分类历史，盆距兰属的“族谱”曾经并不清晰。

　　日前，中国科学院成都生物研究所和重庆师范大学联合培养的硕士研究生张君议和大熊猫国家公园卧龙国家级自然保护区高级工程师程跃红共同在植物学国际学术期刊《Plant Diversity》上发表研究成果，基于目前最全面的采样对盆距兰属的52个物种进行系统发育分析和性状演化研究，重新阐明了这些物种间的关系，为小小兰花画出了清晰的“族谱”。

　　植物分类背后有哪些“诀窍”？怎样探索庞大植物世界里的新知？

　　

　　小唇盆距兰

　　用“ID”为植物“分家”

　　盆距兰属“族谱”更清晰

　　盆距兰属是一类附生于山地森林中树木或岩石上的兰科植物，主要分布在我国南方以及东南亚群岛。长期以来，盆距兰属面临属下物种总数不确定、属下分类关系不清晰、部分物种的种间界线模糊等问题，这极大限制了人们对其的理解、开发和保护。

　　“材料和标本的获取比较难。”张君议表示，单纯根据形态特征来作划分的研究手段也有一定局限性，“很多兰科植物的标本经过烘干之后，花的色泽、形状等立体结构完全发生改变，单凭肉眼是难以辨别的。”

　　此次，成都生物所研究团队基于目前最全面的采样对盆距兰属的52个物种进行了系统发育分析和性状演化研究。取下几片叶子，液氮干燥或硅胶脱水，加试剂研磨，上离心机……依靠分子生物学的手段，根据植物独特的“ID”——DNA条形码，盆距兰属的“族谱”变得清晰起来。

　　

　　基于52个盆距兰属物种构建的最大似然树

　　利用最大似然法和贝叶斯法推断的系统发育框架均支持将盆距兰属进一步划分为6个组：盆距兰组、小唇组、短茎组、镰叶组、列叶组和毛唇组。它们就好像庞大家族中的“小家”，具有各自的特征。比如，毛唇组的前唇上都有毛，短茎组的茎都在2厘米以下，镰叶组的叶片像镰刀一样，列叶组的两列叶片互生交替……

　　本次研究还为盆距兰属找到了“祖先”。基于叶片大小这一营养性状和唇瓣的前唇是否具毛、边缘形状和表面是否光滑3个繁殖性状的性状演化分析表明：盆距兰属的“祖先特征”可能是叶片长度超过15厘米，且具有前唇正面无毛、边缘全缘或轻微蚀齿状等，这也为进一步解析该属植物的生物地理和演化历史奠定了基础。

　　从“1”到“6”

　　不断找寻“家庭新成员”

　　四川兰科植物十分丰富，其中不乏许多珍稀种类，但有记录的盆距兰属植物种类数量曾在很长一段时间内都是孤零零的“1”——台湾盆距兰。

　　“山高路远、溪流纵横、荆棘密布，植物野外科考也面临着很多困难，囿于当时的交通条件，能探索的区域也比较有限。”张君议解释。

　　随着研究团队在四川的不断探索，目前这一地区的盆距兰属物种数量已经更新到6种。其中，新发表的卧龙盆距兰、和民盆距兰、杏黄盆距兰和岷江盆距兰都是四川特有种。

　　如何确定植物的“身份”？从外观上看，对于花朵只有指甲盖大小的兰花而言，差异可能就在毫厘之间。

　　以此次新发现的2个新种杏黄盆距兰和岷江盆距兰为例，作为“近缘亲戚”，它们的花具有明显的相似性，但杏黄盆距兰的后囊带有褶皱，而岷江盆距兰的后囊更加平滑，二者花瓣上面的条纹或斑点也有很大差异。

　　

　　杏黄盆距兰

　　

　　岷江盆距兰

　　“明确一个物种的界限是非常有必要的，除了丰富生物多样性之外，还能为后续的保护提供依据，为开发潜在的经济价值打下基础。”张君议解释。比如，此前报道的中华盆距兰在四川的新记录，就进一步扩展了该物种的地理分布界线，表明该物种可能还具有更大的潜在分布范围。

　　据了解，该研究得到了国家重点研发计划、2022年中央财政林业草原生态保护和2023年国家公园修复补助等项目的支持。接下来，张君议还计划针对其他植物种属继续展开进一步的分类研究，力争为更多植物“画族谱”，探索更多新知、未知。

　　（图片由中国科学院成都生物研究所提供）