罂粟科是一个典型的北温带分布的被子植物科,包括40余属约900种。该科因其罂粟(Papaver somniferum L.)可提炼鸦片广为人知。罂粟科许多物种具有重要的园艺和药用价值,如血水草、荷包牡丹、虞美人,以及绿绒蒿属和紫堇属的很多植物。自1789年成立以来,罂粟科由于形态性状变异极大(图1),其范围和科下各分类阶元(亚科、族和属)的划分长期存在争议,缺乏一个自然合理的分类系统。
国家植物园(南园)王伟研究组长期从事罂粟科的系统发育和生物地理学研究。前期研究揭示了罂粟科在晚白垩纪的地理分布格局及其成因(Peng et al. 2023a, Mol Phylogenet Evol 181: 107712),阐明了生物和非生物因素协同作用驱动了该科多样化过程,强调了预适应在旱生植物多样化中的重要性(Peng et al. 2023b, Mol Phylogenet Evol 186: 107868)。在这些研究的基础上,王伟研究组通过对罂粟科进行完整的属级水平取样,整合广义形态和分子数据,重建了包括该科所有现生属的高支持率的系统发育树;结合拓扑结构检验,确定了长期具有争议的蕨叶草属的系统位置和分类等级。重要的是,研究人员在系统发育框架下,分析了77个形态性状的进化式样,确定了科内不同支系的鉴别特征,进而为世界罂粟科提出了一包括4亚科、14族和43属的新分类系统(图2)。其中,建立了7新族,归并1族和3属。
该研究体现了“以系统发育为基础的整合分类学”的研究思想,所提新分类系统为未来罂粟科的分类学及其相关学科的研究,以及资源的科学利用奠定了理论基础。
该研究成果于5月8日在线发表在国际学术期刊Taxon上。国家植物园(南园)博士研究生彭焕文为论文第一作者,王伟研究员为通讯作者。本研究得到国家自然科学基金、中国科学院B类战略性先导和中国科学院特别交流项目等项目的资助。
文章链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/tax.13175
图1 罂粟科的形态变异
图2 罂粟科的新分类系统