亚洲牡荆属的系统学研究

Vitex L., one of the most important woody taxa of Lamiaceae, is the core member of the subfamily Viticoideae. Due to the uncertainty of its generic boundary, the lack of infrageneric classification system, and the absence of comprehensive revision, Vitex is poorly known in taxonomy. The species number in the world was roughly estimated as 250. Asia is the distribution and the diversification center of Vitex, however, taxonomy of the genus in this region is very complicated due to the lack of trans-regional studies. A number of endemics and taxonomically difficult taxa need to be investigated and clarified. On the basis of previous phylogenetic studies of Lamiaceae, the present project aims to (1) delineate the generic boundary of Vitex under the phylogenetic framework of Viticoideae, (2) reconstruct the infrageneric classification system based on its phylogeny, and (3) taxonomically revise Asian species by means of the classical "morphology-geography" methods (i.e. examination of literatures, specimens and wild populations, and investigation of morphological, anatomical and palynological characters). After integrating all these evidences, we’d like to complete the Vitex species delimitation in Asia, and to discover additional characters with systematic and taxonomic significance. The implementation of this project would improve the impacts of Chinese young scholars on Lamiaceae researches, and would be of important value for the cultivation of successive botanic taxonomists of China.

牡荆属是唇形科中木本类群的重要代表，也是牡荆亚科的核心成员，其系统学问题主要体现在三个方面：(1)属间界限不明确，(2)缺乏完善的属下分类系统，(3)分类修订不全面，导致其属下物种数目不清，被粗略估计为250种左右。亚洲是该属的分布及多样化中心，也是分类最为复杂的地区，由于缺乏跨地域的研究，大量的地区性特有种及疑难类群有待澄清，因此，本项目将(1)在前期唇形科分子系统学的研究基础上，通过更全面的牡荆亚科取样，对牡荆属的范围进行准确界定，(2)确定该属主要的演化支，重建其属下分类系统，(3)采用经典分类“形态—地理学”的研究方法，结合必要的形态学、解剖学、孢粉学研究及大量的野外调查，深入挖掘并评价牡荆属植物各主要性状的分类学意义，冀此对该属的亚洲类群进行全面的分类学修订。本项目的实施可以扩大中国青年学者在唇形科研究领域的影响力，对于培养我国植物分类学后备人才也将起到促进作用。

牡荆属是唇形科中木本类群的重要代表，也是牡荆亚科的核心成员，前人及负责人前期分子系统学研究已经将假紫珠属Tsoongia，泰荆属Paravitex、豆腐荆属Viticipremna和绛珠荆属 Petitia合并至本属，然而特产美洲的腋序荆属Pseudocarpidium与特产亚洲的单核荆属Teijsmanniodendron与牡荆属的关系仍然存疑。此外，由于牡荆属范围的持续扩大及跨地域分类学研究的匮乏，导致其属下物种数目不清。亚洲是该属的分布及多样化中心，也是分类最为复杂的地区，本项目在前期分子系统学的研究基础上，重点对亚洲牡荆属植物进行了较为全面的系统学研究，主要包括(1)基于叶绿体全基因组序列及8个叶绿体片段（atpB, matK, ndhF, psbBTNH, rbcL, rps16, rps4和trnL-F）对牡荆属及单核荆属的代表物种开展了系统发育分析，结果表明Teijsmanniodendron coriaceum深度嵌合在牡荆属中，而其余成员则构成单系并与牡荆属互为姊妹群 。该结果暗示单核荆属的界限需要重新界定，即将部分物种转移至牡荆属后，剩余的物种可以处理为独立的属。但由于取样不全，具体哪些物种需要转移仍需继续研究；(2)全面整理了亚洲牡荆属植物名录，共收集了233个基于亚洲标本的名称（包括9个非法名称和11个裸名），查证到176名称的模式标本及194个名称的原始文献，收集到相关分类学文献42部(篇)，并通过国内外合作查阅标本或标本照片24200余份（包括模式标本560余份），基于这些数据的全面研究，进行模式指定33个，拟处理新异名67个，初步确定亚洲牡荆属植物为44种2变种，其中印度最多，产24种(特有种2个)，其次泰国18种，越南17种(特有种1个)，马来西亚16种(特有种2个)，中国16种2变种(特有种4种2变种)，印度尼西亚15种(特有种2个)，缅甸12种。 中南半岛是本属在亚洲分布最集中和多样化程度最高的地区，仍需要大量野外调查进一步完善其多样性。需要指出的是，由于受新冠疫情影响，本项目野外调查非常不足，用于分子系统学研究的材料收集不全，因此上述分类处理仍需后续持续研究进一步完善。此外，单核荆属的分类处理暂未包括在本研究内。在本项目支持下，共发表学术论文14篇，其中SCI论文11篇。本项目为中国青年分类学者的培养、锻炼和成长提供了有力支持。