豆科锦鸡儿属的DNA条形码和物种分类鉴定

　　

中国科学院西双版纳热带植物园（以下简称“版纳植物园”）宏观进化研究组立足中国云南和东南亚丰富的生物多样性，利用多学科理论和研究手段开展系统分类、宏观进化和生物多样性研究。近期该研究组研究人员在被子植物大科豆科锦鸡儿属的DNA条形码研究中取得进展。

豆科（Fabaceae）为双子叶植物纲蔷薇超目豆目的一个成员，是以荚果为共同特征的一个大类群，为被子植物的第3大科，约650属，18000种，我国有172属，1485种13亚种153变种。豆科植物具有重要的经济价值，是人类食品中淀粉、蛋白质、油和蔬菜的重要来源之一。锦鸡儿属（Caragana）是豆科一个中等大小的属，全世界约有100种，主要分布于亚洲和东欧，落叶灌木。在我国，锦鸡儿属主要分布于中国西北部、中部和东部各省，喜光、抗旱、耐瘠薄，不仅具有观赏和药用价值，还是近年来主要的防沙治沙植物。

在传统的形态分类中，锦鸡儿属主要依靠形态特征进行物种区分，但是由于形态变异复杂以及形态趋同等因素，使得锦鸡儿属的物种分类仍存在较大问题。版纳植物园宏观进化研究组Shabir Ahmad Rather助理研究员结合多年的野外调查和研究材料积累，对锦鸡儿属进行了几乎覆盖整个国内分布区的物种取样和多个DNA条形码片段测序，构建了迄今为止取样最全的系统发育树。研究结果显示，不同于国际DNA条形码协会推荐的rbcL +matK条形码组合，核nrITS和叶绿体DNA条形码psbA-trnH在锦鸡儿属具有较高的分辨率，因而推荐nrITS+psbA-trnH的条形码组合；利用DNA条形码构建的系统发育树，澄清了部分物种复合体的物种划分问题，如甘肃锦鸡儿（C. kansuensis）和白毛锦鸡儿（C.licentiana）应该合并到甘蒙锦鸡儿（C. opulens）。然而，由于部分物种的样品较少，本研究未能解决一些形态近缘种之间的系统关系，今后需要开展更多工作。该研究以“DNA barcoding of recently diverging legume genera: Assessing the temperate Asian Caragana (Fabaceae: Papilionoideae)”为题发表于植物系统分类和进化领域期刊Journal of Systematics and Evolution上，版纳植物园宏观进化研究组Shabir Ahmad Rather助理研究员为该论文的第一作者，刘红梅副研究员为通讯作者。该研究工作得到国家自然科学基金、云南省博士后科研项目和科技部科技基础性工作专项等项目的资助。

图1 不同DNA条形码片段和片段组合的“Barcoding gap”分析