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森林環(huán)境暨資源學(xué)系鍾國芳副教授及博士班研究生游旨價(jià)發(fā)表北美洲小檗科兩新屬

更新日期:107年3月5日

圖1:位於美國亞利桑那州索諾蘭沙漠邊緣的可法山脈,其深處棲息著稀有的沙漠型十大功勞。圖2:小檗科新單種屬摩倫木屬(Moranothamnus) ,為紀(jì)念對(duì)加利福利亞半島植物多樣性發(fā)現(xiàn)與保育有重要貢獻(xiàn)的已故植物學(xué)家,同時(shí)也是摩倫木的發(fā)現(xiàn)者瑞德摩倫博士。

位於美國亞利桑那州索諾蘭沙漠邊緣的可法山脈,其深處棲息著稀有的沙漠型十大功勞。

小檗科新單種屬摩倫木屬(Moranothamnus) ,為紀(jì)念對(duì)加利福利亞半島植物多樣性發(fā)現(xiàn)與保育有重要貢獻(xiàn)的已故植物學(xué)家,同時(shí)也是摩倫木的發(fā)現(xiàn)者瑞德摩倫博士。

分布於北半球溫帶的小檗科(Berberidaceae),是一群形態(tài)多變且具藥用的珍稀植物,主要由12個(gè)草本屬及3個(gè)木本屬所組成,但事實(shí)上,整個(gè)科逾八成的物種多樣性卻只出現(xiàn)在小檗屬(Berberis L.)和十大功勞屬(Mahonia Nutt.)這兩個(gè)關(guān)係相近的木本類群中。自古以來小檗和十大功勞由於富含小檗鹼(Berberine),一直是各民族用於殺菌和消炎的民俗藥用植物,在近代,又因其美麗的葉序和色澤豔麗的果實(shí)而成為著名的園藝觀賞植物。儘管與人類共同生活了近千年,但在植物系統(tǒng)分類學(xué)中,小檗屬與十大功勞屬之間的關(guān)係卻始終無法釐清。

這個(gè)分類難題主因於兩屬之繁殖器官形態(tài)極為相似,僅能依據(jù)營養(yǎng)器官進(jìn)行辨識(shí)外,也因其眾多的物種數(shù)以及難以親近的生活棲境(像是高山和沙漠),使得前人研究在取樣與分析上多有遺漏與缺失。其中最為著名的例子為克萊爾小檗(B. claireae),它是一種僅棲息在下加利福利亞半島北方幾處山谷中的珍稀物種,植株上同時(shí)具有十大功勞的羽狀複葉以及小檗的單身複葉,是一個(gè)形態(tài)上界於兩屬間的神祕(mì)中間型物種,但過去此物種在分類位階上從未被釐清。

森林環(huán)境暨資源學(xué)系植物演化與生物地理研究室鍾國芳副教授與其所指導(dǎo)之博士班研究生游旨價(jià)於過去五年來,為釐清小檗屬與十大功勞屬近200年的分類爭議,在美國及墨西哥的學(xué)者的協(xié)助下,於下加利福利亞半島恩森那達(dá)的荒谷中調(diào)查克萊爾小檗,並深入美國西南部索諾蘭沙漠和中國橫斷山脈與西藏東喜馬拉雅山區(qū)探險(xiǎn),採集到50餘種較少被發(fā)現(xiàn)之沙漠型十大功勞(Mahonia sect. Horridae(Fedde) Ahrendt)及亞洲高山小檗。此外,經(jīng)由與世界各地重要標(biāo)本館、樹木園的合作,亦蒐集南美洲安地斯山脈的小檗與中美洲的十大功勞40餘種,完成本研究擬釐清之兩屬物種樣本的取樣。

鍾副教授與游旨價(jià)同學(xué)接著分析了前述兩屬物種樣本的四個(gè)葉綠體DNA片段以及核醣體內(nèi)轉(zhuǎn)錄區(qū)間的DNA序列,重建並計(jì)算小檗屬與十大功勞屬的分子親緣關(guān)係與演化年代。結(jié)果顯示,除了小檗屬及非沙漠型十大功勞為傳統(tǒng)分類所確認(rèn)之分類群外,克萊爾小檗及沙漠型十大功勞亦為支持度極高、演化歷史悠久的獨(dú)立支序,確認(rèn)小檗科的木本類群除原有的小檗屬及十大功勞屬這2屬外,亦有克萊爾小檗及沙漠型十大功勞2個(gè)木本譜系?;洞酥卮蟀l(fā)現(xiàn),鍾副教授與游同學(xué)向國際學(xué)界提出將小檗屬界定為單葉節(jié)間具刺之特徵,十大功勞屬(Mahonia)可次分為沙漠型及非沙漠型二類,其中,非沙漠型十大功勞為具複葉但無小枝、藍(lán)果特徵,即為傳統(tǒng)定義之十大功勞類群。至於具小枝的沙漠型十大功勞則提升為新屬異小檗屬(Alloberberis C.C.Yu & K.F.Chung nom. & stat. nov.),克萊爾小檗亦提升為單種新屬摩倫木屬(Moranothamnus C.C.Yu & K.F.Chung gen. nov.)。此二新定義之異小檗屬與摩倫木屬,已由在全球植物多樣性與保育界具高度領(lǐng)導(dǎo)地位之彼得瑞文博士(Dr. Peter Hamilton Raven)締造其拉丁屬名,並發(fā)表在國際植物分類學(xué)會(huì)官方雜誌 <taxon> 2017年12月冊(cè)上,獲選為封面文章之一。雖然異小檗屬和摩倫木屬都不分布在臺(tái)灣,但兩個(gè)新屬的成功發(fā)表不僅充分展現(xiàn)了臺(tái)灣植物分類學(xué)界在處理全球尺度議題上充沛的研究動(dòng)能,也對(duì)全球園藝、藥用、植病等相關(guān)應(yīng)用科學(xué)領(lǐng)域提供了穩(wěn)定的分類依據(jù)。

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