盆距兰属 (Gastrochilus D. Don) 是一类附生于山地森林中树木或岩石上的兰科 (Orchidaceae) 植物,主要分布在我国南方以及东南亚群岛。目前已知有约70余种,我国拥有该属约三分之二的物种,其中一半以上为狭域分布的特有物种。该属植物因其色彩斑斓和结构精巧 (分为“前唇”和“后囊”) 的唇瓣具有较高的观赏价值。尽管盆距兰属已有近200年左右的分类历史,但其属下分类关系仍不清晰,部分物种的种间界线依旧模糊,这极大限制了人们对这一美丽兰花属植物的理解、开发和保护。因此,本研究基于目前最全面的采样对盆距兰属的52个物种进行系统发育分析和性状演化研究,其结果将有助于阐明这些物种间的关系,并解决该属的分类学问题。
本研究利用最大似然法 (ML) 和贝叶斯法 (BI) 推断的系统发育框架均支持将盆距兰属划分为六个组:即,盆距兰组 (Sect. Gastrochilus); 小唇组(Sect. Pseudodistichi Jun Y. Zhang & H. He,新拟); 短茎组 (Sect. Brachycaules Q. Liu & J.Y. Gao ex Jun Y. Zhang & H. He,新拟); 镰叶组 (Sect. Acinacifolii Q. Liu & J.Y. Gao ex Jun Y. Zhang & H. He,新拟);列叶组 (Sect. Microphylli (Benth. & Hook. f.) Seidenf.) 和毛唇组 (Sect. Caespitosi Z.H. Tsi),详见图1和图2。因此,本研究根据新的系统发育框架完成了该属的属下分类群整理以及编制了全新的分组检索表。同时,基于一个营养性状 (叶片大小) 和三个繁殖性状 (唇瓣的前唇是否具毛、边缘形状和表面是否光滑) 的性状演化分析表明:叶片长度超过15厘米,且前唇正面无毛、边缘全缘或轻微蚀齿状等特征为该属的祖先性状,这也为进一步解析该属植物的生物地理和演化历史奠定了基础,详见图3。本研究也将吉占和先生处理为无茎盆距兰 (Gastrochilus obliquus var. obliquus (Lindl. ) Kuntze) 变种的艳丽盆距兰 (Gastrochilus obliquus var. suavis (Seidenf.) Z.H. Tsi) 恢复了种级水平。此外,还新增描述了两个在大熊猫国家公园卧龙国家级自然保护区内发现的盆距兰属植物新种,它们分别是:杏黄盆距兰 (Gastrochilus armeniacus Jun Y. Zhang, B. Xu & Yue H. Cheng,图4) 和岷江盆距兰 (Gastrochilus minjiangensis Jun Y. Zhang, B. Xu & Yue H. Cheng,图5)。
本研究的主要贡献是给一直存在较大争议的盆距兰属建立了一个较为合理的分类框架,为该属植物未来的保护管理和利用开发等提供了基础资料。本研究以“A new infrageneric classification of Gastrochilus (Orchidaceae: Epidendroideae) based on molecular and morphological data”为题发表在Plant Diversity上,中国科学院成都生物研究所和重庆师范大学联合培养硕士研究生张君议和大熊猫国家公园卧龙国家级自然保护区程跃红高级工程师为该论文的共同第一作者,重庆师范大学何海教授和中国科学院成都生物研究所徐波副研究员为通讯作者。该研究得到了国家重点研发计划(2020YFE0203200)、第二次青藏高原科学考察(STEP)计划(2019QZKK0301、2019QZKK0502)、2022年中央财政林业草原生态保护和2023年国家公园修复补助项目等的支持。