作者:张晴丹 来源:中国科学报 发布时间:2020/2/9 8:21:44
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你没见过的水晶胡椒上线

果序部分(体式显微镜观察) 郝朝运供图

果序部分(体式显微镜观察) 郝朝运供图

雌花序部分(体式显微镜观察)  郝朝运供图

雌花序部分(体式显微镜观察)  郝朝运供图

果序横切(体式显微镜观察)  郝朝运供图

果序横切(体式显微镜观察)  郝朝运供图

一个有趣的胡椒新种被发现了。近日,这款被命名为水晶胡椒的胡椒属新种在植物分类学期刊PHYTOTAXA上发表,这是中国热带农业科学院香料饮料研究所(以下简称香饮所)胡椒资源育种研究团队近年来发表的第3个国产胡椒属新种。

“在胡椒育种上,该种的发现为我们增加了一份珍贵的育种材料。通过后续的深入研究,该种的某些性状基因可能在今后育种中发挥重要作用。”香饮所副所长、研究员郝朝运在接受《中国科学报》采访时如是说。

 具有很强独特性,形态类似水晶

2014年的一次海南野外资源考察中,郝朝运就发现并采集到该种标本。“不过,由于该种的形态特征与复毛胡椒、小叶爬崖香等物种非常相似,尤其是叶、花的形态特征,让我将其误认为是其他已知物种,因此并未深入开展植物学研究”。

被子植物一般以花和果实作为主要分类依据,是因为生殖器官受环境的影响比营养器官小,形态结构也比较稳定,可以较准确地反映出植物物种间的进化、亲缘关系。通常,胡椒属物种主要是通过苞片、柱头、雄蕊、果实等特征进行鉴别。

对这个新物种的发现而言,20168月是一个拐点。香饮所和中科院西双版纳热带植物园(以下简称版纳植物园)一起,在海南乐东尖峰岭国家级自然保护区开展资源考察,幸运地采集到该种的果实标本。“当时,该种成熟果实的独特性状引起了我们的兴趣。”版纳植物园副研究员谭运洪在接受《中国科学报》采访时回忆道。

此后,他们不断开展该种的野外资源考察,并陆续在海南乐东、万宁、陵水等市县以及广东和广西采集到该种标本,包括雌株、雄株、雌花、雄花和成熟果实等。

“我们发现该物种最明显的特征是果肉呈乳白色半透明,种子颜色可以通过果肉部分透出来,因此从外部看,果实晶莹剔透,类似水晶。”郝朝运说。

这一发现让他们惊喜不已,通过细细比对又有了新的认知。该种虽然与复毛胡椒等物种较为相似,但该种的某些特征与其他种明显不同,具有很强的独特性。比如生殖叶光滑无毛;嫩茎密被短且不分枝的绒毛,老时脱落;叶脉5~7条;雄蕊2枚;柱头3个;花穗白色;苞片光滑无毛;果肉半透明等。

随后,该团队利用细胞生物学、分子生物学等技术手段,包括染色体分析、PCR标记和基因片段测序等,将该种样品与所在类群其他物种进行分析,进一步确认其为未被科学认识的一个全新物种。

丰富资源多样性,挖掘利用价值

胡椒是最重要的热带香辛料作物,是泛热带分布的物种,全世界有超过2000种,很多种类都有重要的经济价值。我国的胡椒属植物资源非常丰富,其中有胡椒、蒌叶、荜菝等经济作物和药用植物,以及陵水胡椒、盾叶胡椒等中国特有种和濒危物种,具有非常重要的研究、利用和保护价值。

“该种的发现丰富了我国胡椒资源的多样性,同时也说明植物资源本底调查仍需在很多地方深入开展。”谭运洪表示,对于植物多样性保护而言,首先需要知道每一种植物在野外的居群状况,才能有针对性地制定不同的保护措施。

这对于胡椒属来说并非易事。胡椒属是植物分类学研究中比较难“啃”的硬骨头,是物种分化剧烈的一个类群。胡椒属起源古老、物种多样、变异复杂,存在雌雄同株或异株或杂性及两性花现象,花朵极小且退化等特点,造成属下分类的复杂性,给植物分类学工作者在资源考察、分类鉴定和利用过程中造成了比较大的障碍。

“种质资源研究是非常重要的基础性工作,特别是对胡椒种质资源研究,需要沉得下心、耐得住寂寞,讲究科学方法,持之以恒的坚持下去,‘每件事都能多走一步路’,总会有收获。”郝朝运说。

接下来,该团队将对水晶胡椒开展深入的资源调查,摸清其在野外的分布情况,并从生物学特征对水晶胡椒展开研究,挖掘其育种利用价值、药用价值和园艺价值,竭尽全力研究、利用和保护好这一新物种。

相关论文信息:https://doi.org/10.11646/phytotaxa.429.3.1

 
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