唇形科青兰属分类学与生物地理学研究获进展

亚洲内陆气候干燥、环境严酷，但伊朗-安纳托利亚高原（Irano-Anatolian）及中亚山区（Mountains of Central Asia）是重要的全球生物多样性热点地区。已有研究多集中于亚洲内陆的旱化过程及湿度变化，而关于干旱环境对植物多样化的影响方面的研究鲜有报道。另外，中亚、西亚与青藏高原（the Qinghai-Tibetan Plateau，QTP）这一生物多样性热点地区在植物区系上联系广泛。一些植物类群起源于青藏高原并迁移至亚洲内陆（即“走出青藏高原Out-of-QTP”假说），而另一些植物类群则可能起源于中亚和西亚，再扩散至青藏高原并发生多样化，但缺乏深入的研究和论证。

青兰属（Dracocephalum L.）隶属于唇形科荆芥亚科，分布于北温带，约70种。该属植物在青藏高原高海拔地区、中亚及西亚的草原荒漠区两种不同的生境与气候类型下发生了强烈的物种分化，正是解释上述地理分布格局的理想植物类群。中国科学院昆明植物研究所“植物分类与演化”专题攻关组与国内外同行合作，收集了来自东亚、中亚、欧洲、北美15个国家的66个青兰属物种，利用叶绿体序列（rpl32-trnL、trnL-trnF、ycf1、ycf1-rps15）、核基因（ITS、ETS）和低拷贝核基因序列（AT3G09060、AT1G09680），全面开展了青兰属的分类学、系统学与生物地理学研究。

分子系统学研究结果表明，神香草属和扁柄草属均应并入青兰属。结合小坚果、花萼等形态特征，该研究重新界定了青兰属的范围，并提出将其划分为九个组的属下新分类系统。生物地理学研究结果表明，青兰属起源于中亚、西亚及西伯利亚南部，在中新世发生了快速的辐射分化，并在上新世时先后两次从中西亚扩散至青藏高原及邻近地区。中亚的干旱气候加速了青兰属在该区域的快速分化，而青藏高原的隆升则导致青兰属植物在该地及邻近地区的快速多样化。该研究为进一步探讨北温带植物多样性，尤其是剖析青藏高原与中亚内陆植物区系的起源与联系，提供了新的研究案例与视角。

相关研究成果以Phylogeny and biogeography of the northern temperate genus Dracocephalum s.l. (Lamiaceae)为题，在线发表在Cladistics上。研究工作得到国家自然科学基金青年科学基金项目、云南省及中科院“西部之光”人才培养计划等的支持。

图1.青兰属（Dracocephalum）的形态特征。a、D. moldavica；b、D. oblongifolium；c、D. paulsenii；d、D. peregrinum；e、D. purdomii；f、D. ruyschiana；g、D. tanguticum；h、D. officinalis；i、D. royleana；j、D. argunense花萼，示其萼齿间的小瘤状结构；k、D. bipinnatum花冠解剖，示其花药水平张开；l、D. rigidulum的苞片，示其边缘具长芒状刺齿

图2.基于低拷贝核基因PPT序列构建的青兰属系统关系及生物地理学研究结果

来源： 中国科学院昆明植物研究所