袋状地衣 (Hypogymnioid lichen) 的系统分类研究

Hypogymnioid lichen refer to one type of lichens with hollow lobes, swollen thallus and absence of rhizines on lower surface, which include four genera: Arctoparmelia, Brodoa, Hypogymnia and Pseudevernia. However, there is still absence of systematic study on Hypogymnioid lichen, especially, the family classification and phylogenetic relationship among the four genera are uncertain. This project will largely gather and borrow domestic and foreign Hypogymnioid lichen specimens based on collecting Chinese samples, describe species in morphology and chemistry to explore the species diversity; choose the representative species and reconstruct multi-gene phylogenetic tree, perform the phylogenetic analyses combining the morphological characters and chemical features, and put forward more natural taxonomic system; speculate the divergent time of all the clades of Hypogymnioid lichen based on substitution rate of ITS, taking Parmeliaceae as node of time. A large amount of Hypogymnioid lichen specimens will be gathered and deposited, and new taxa will be found, which could supply strong support for recognizing, protecting and continuously utilizing biological diversity of lichens.

袋状地衣（Hypogymnioid lichen）泛指一类地衣体裂片中空，外形如口袋，下表面无假根的类群，目前包括四属：北极梅属（Arctoparmelia），小腊肠衣属（Brodoa），袋衣属（Hypogymnia）和鹿枝衣属（Pseudevernia）。然而，该类群缺乏系统性研究，科级分类地位及属间亲缘关系尚未明确。本项目拟在系统采集我国袋状地衣标本的基础上，广泛收集和借阅国内外馆藏标本，进行形态学特征描述与化学分析，揭示其物种多样性；选择代表性物种，通过构建多基因系统发育树，结合形态学和化学特征，确定袋状地衣科的分类地位及属间亲缘关系，并提出该类群更趋于自然的分类系统；以梅衣科为时间节点，利用ITS的进化速率，推测袋状地衣各分支类群的分化时间，结合地理分布，探讨袋状地衣的系统演化关系。本项目将收集保藏大量袋状地衣标本，发现新的分类单元，为认识、保护及持续利用地衣生物多样提供有力支撑。

本项目拟在系统采集我国袋状地衣标本的基础上，广泛收集和借阅国内外馆藏标本，进行形态学特征描述与化学分析，揭示其物种多样性；选择代表性物种，通过构建多基因系统发育树，结合形态学和化学特征，确定袋状地衣科的分类地位及属间亲缘关系，并提出该类群更趋于自然的分类系统；以梅衣科为时间节点，利用ITS的进化速率，推测袋状地衣各分支类群的分化时间，结合地理分布，探讨袋状地衣的系统演化关系。本项目执行顺利，基于对世界范围的袋状地衣进行的标本收集、物种多样性调查、分类学及系统演化综合分析，在中国袋状地衣的物种多样性、世界范围袋状地衣的起源演化等方面取得了重要结果：1）对中国范围分布的袋衣属和东北大小兴安岭地区分布的的袋状地衣进行了专著和名录的编研，2021年出版的《中国地衣志》第六卷中，包括了袋衣属47种；已交付出版社正在校对的《中国大小兴安岭地衣名录》中收录了袋状地衣2属18种；2）对包括中国袋状地衣所有种类在内的中国地衣2164种进行了濒危等级评估及红色名录编纂，评估出受威胁的28种地衣中包括袋状地衣2种：日光山袋衣（Hypogymnia nikkoensis）被评估为易危（VU）, 台湾高山袋衣（Hypogymnia taiwanalpina）被评估为濒危（EN），占中国受威胁地衣种类的7%；3）袋状地衣起源于渐新世早期的泛北极地区，物种多样性主要发生于北半球的中新世和上新世，东亚是重要的袋衣属地衣现代分化中心之一。袋状地衣中鹿枝衣属（Pseudevernia）在31.43Ma时最先分化出，随后是小腊肠衣属（Brodoa，26.04Ma）、北 极 梅 属 （Arctoparmelia，23.47Ma）和袋衣属（Hypogymnia，18.86Ma）。袋状地衣对应的重要时间节点为中新世；4）袋状地衣的系统发育，目前尤为突出的是袋衣属内形成的分支与常用于该属分类的表型性状之间，除粉芽在一定程度上具有对应关系外，未见其它性状的明显对应关系，且袋衣属内某些类群显示非单系，说明该属内种间界定尚需进一步分析。