“野蔷薇”背后的复杂家谱近缘蔷薇演化关系被厘清
“野蔷薇”背后的复杂家谱 近缘蔷薇演化关系被厘清
近日，中国科学院成都生物研究所研究员高信芬团队在《林奈学会植物学杂志》上发表了一项研究成果。该研究对蔷薇属合柱组和月季组开展了系统分析，第一作者为植物系统学与演化生物学研究者、博士后张程（已出站）。
研究团队分析了56个分类单元，综合利用6个核基因区域、126个叶绿体基因组以及形态和地理分布信息，共获得1142条DNA序列，并重新梳理了这些近缘野生蔷薇之间的亲缘关系。
春夏之交，在长江中下游的平原、华中地区的丘陵，或是云贵高原的山地，人们常能见到一种枝条带刺、开着五瓣白花的野生植物。它们生长旺盛、适应性强，常攀附在灌木、岩石或林缘植被上，许多人习惯将它们统称为“野蔷薇”。实际上，这些外表相似的植物并不一定属于同一个物种，其中相当一部分是蔷薇属合柱组的成员。
“大家印象中开白色小花的“野蔷薇”，其实主要对应多花蔷薇这个种，在江浙地区分布较多，大家熟悉的‘宿迁小白花’就是该种的无刺变种。”张程介绍，野蔷薇还有一个花朵较大的粉花变种，即粉团蔷薇，在东部沿海至西部山地均可以见到，是蔷薇属中分布较广的一个类型。
合柱组野生蔷薇大多开白花，少数开粉红色花，通常具有羽状复叶和带皮刺的枝条。由于许多种类在花、叶和枝条形态上十分接近，即使是专业研究人员，有时也很难仅凭外观准确区分。这正是蔷薇分类研究长期面临的难题。
此次研究发现，过去常用的叶绿体基因组并不能完整反映这些蔷薇的真实亲缘关系。相比之下，来自细胞核的遗传信息所构建的“家谱”，与植物的形态特征更加一致，也更适合用于判断近缘物种之间的关系。
根据分子证据、形态特征和地理分布，研究人员将相关类群划分为12个物种复合群。所谓“物种复合群”，是指一组亲缘关系密切、外形接近、在系统发育树上聚为一支、物种边界较难确定的一类植物。通过这种分类方式，研究团队不仅提高了对合柱组蔷薇整体演化关系的认识，也为一些长期存在争议的物种重新确定了分类位置。
研究还揭示，叶片数量、叶片背面的毛被等常见特征，在不同蔷薇类群中可能多次独立出现，因此不能仅凭单一特征判断物种关系。相比之下，托叶边缘是否具锯齿、花瓣背面是否有毛、花柱是否被毛，对区分较大的类群更有价值。而叶片质地、小叶数量及背面毛被，则更适合用于区分同一复合群内部的近缘物种。
此外，团队还利用核基因和叶绿体基因组的不同遗传信号，揭示了部分蔷薇可能具有杂交起源。例如，研究认为发现于欧洲花园的马利根蔷薇很可能是两个不同野生蔷薇物种杂交形成的后代。这一结果说明，蔷薇的演化并不总是像树枝一样简单分叉，有时更像一张彼此交织的网络。
论文主要完成人张程负责了研究方案设计、样品与分类信息整理、分子数据分析，以及形态、地理分布与系统发育证据的综合解释，并参与相关物种复合群的分类界定。
他表示，自己从事野生蔷薇研究已有十余年，研究内容涉及染色体倍性、形态学、分子标记和基因组学等多个层面。“系统研究野生蔷薇，不仅有助于回答植物演化和驯化历史中的基础科学问题，也能为相关育种、种质资源保护和观赏植物产业发展提供支撑。”
相关论文信息： https://doi.org/10.1093/botlinnean/boaf071