全 文 :文章编号:1006-1126-2011 (1) -0048-03
八角科分类系统和亲缘关系研究进展
基金项目:广西科学基金项目 “八角种质资源的分子鉴别及遗传特性分析” (桂科基 0639008)
作者简介:孙雪阳 (1984—), 男 , 硕士研究生 , 研究方向:森林培育学。
通讯作者:潘晓芳 (1963—), 男 , 副教授 , 主要从事经济林栽培与育种的教学与科研工作。
孙雪阳1 , 潘晓芳 , 闭冬玲 , 陈翠湖
(广西大学林学院 , 南宁 530005)
摘 要:介绍八角科的分类系统 , 对其异名现象进行了归纳;同时对其地理分布 、 形态鉴别 、 表型差异等亲缘
关系的研究进行综述。
关键词:八角科;分类系统;亲缘关系;进展
中图分类号:S794.9 文献标识码:A
A Research Progress of the Classification System
and Genetic Relationship of Illiciaceae
SUN Xue-yang , PAN Xiao-fang , BI Dong-ling , CHEN Cui-hu
(Forestry Colleg e of Guangxi University , Nanning 530005 , China)
Abstract:The classification system of Illiciaceae was introduced and the phenomenon on the different
names w ith the same species w as review ed.A summarization was presented on the study of the genetic
relationship of Illiciaceae in the geog raphical dist ribution , morphological identif ication and phenotypic
dif ference.
Key words:Illiciaceae;classification system;genetic relationship;prog ress
八角科 Illiciaceae 属于双子叶植物纲 Dicoty le-
doneae木兰亚纲 Magnoliidae八角目 Illiciales , 为一
单属科 , 仅八角属 Illicium[ 1-2] 。该科植物为常绿
小乔木或灌木。单叶互生 、有时聚生或假轮生于小
枝的顶部 , 无托叶。花两性 , 辐射对称 , 单生或有
时 2 ~ 3 朵聚生于叶腋或叶腋之上;花被片多数 ,
数轮排列 , 常有腺体 , 无花萼和花瓣之分;花托扁
平[ 1] 。八角科呈东亚 —北美间断分布 , 主产我国
西南部至东部。
1 八角科植物的分类系统
本科由 A.C.Smith 有效并合格发表名称 , 此
前 , 众多学者把八角科仅作为八角属置于不同科内
(如毛茛科 Ranunculaceae 、林仙科Winteraceae 、 木
兰科 Magnoliaceae 、 芍药科 Paeoniaceae);后来胡
先马肃创建八角目 Illiciales , 该目含有八角科 Illici-
aceae和五味子科 Schisandraceae , 后被多人使用渐
成共识 , 单独成为八角科[ 3] 。
1759年 Linnaeus描述了八角属的第一个物种。
1947年 Smith 在他的专著中共记载八角属植物 42
种 3变种 , 其中新种 20 个 , 同时发表了仅含八角
属的新科 ———八角科 Illiciaceae[ 4] 。此后 , 1996 年
刘玉壶和林祁又设两个亚属 , 即八角亚属 Sub-
gen.Ill icium 和圆被亚属 Subgen.cymbostemon 。
2001年林祁对八角属植物的种类以及分类系统作
了修订 , 确定八角属植物 34种 3亚种 1 变种 , 并
第 40 卷 第 1 期
2011 年 3 月
广 西 林 业 科 学
Guangxi Forestry Science
Vol.40 No.1
Mar.2011
分为八角组 Sect. Illicium 和八角茴香组 Sect.
Cymbostemon 2大组 。但现在八角分类系统仍然比
较混乱 , 也存在全世界约 50种 , 我国约 30种的说
法。查阅中国自然标本馆上的八角科信息 , 我国有
29种 , 按照其系统分类 , 八角科分为薄被亚属
Subgen.I llicium 和肉被亚属 Subgen.Cymboste-
mon , 薄被亚属下设凸脉组 Sect.Illicium 、凹脉组
Sect.Impressicosta。
对照不同版本的八角科分类系统 , 其种类名称
存在混乱 。确定八角科内的规范统一用名 , 将有助
于八角科的分类研究。
表 1 八角科部分种异名对照
种名 别名 拉丁名 产地
假地枫皮 大屿八角 、 闽皖八角 、 百山祖八角 、 武夷八角 I.angustisepalum ;I. jiadipengpi ;I.minwanense;I.wuy ishanum 中国特有
川茴香 四川八角 subsp.szechuanensis Q.Lin. 中国特有
东亚八角 峦大八角 I. tashiroi 日本 、 中国台湾
中缅八角 大花八角 I.burmanicum Wils.;
I.macranthum A.C.Smith.
中国 、 缅甸 、 印
度
喜马拉雅八角 贡山八角 I.wardii A.C.Smith. 中国 、 不丹 、 印度 、 缅甸
披针叶八角 莽草 、 红茴香 、 红毒茴 I. lanceolatum A.C.Smith 中国特有
红茴香 红毒茴 I.henryi Diels.;I.silvestrii Pavolini. 中国特有
红花八角 野八角 、 山八角 I.dunnianum Tutch. 中国特有
厚叶八角 短梗八角 I.pachyphy llum A.C.Smith. 中国特有
小花八角 小八角 、 滇南八角 、 缙云八角 I.micranthum Dunn.;I.wangii Hu.;
I.modestum A.C.Smith.;I.jinyunensis He. 中国特有
岭南八角 粤中八角 subsp.tsangii (A.C.Smith.)Q.Lin.;I. tsangii
A.C.Smith. 中国特有
匙叶八角 短柱八角 、 花叶八角 、 平滑叶八角 、 野八角
I.spathulatum Wu.;I.brev istylum
A.C.Smith.;I.leiophy llum A.C.Smith. 中国特有
台湾八角 红花八角 I.arborescens hayata 中国特有
藏印八角 西藏八角 I.grif fithii Hook.f. 中国 、 不丹 、 印度 、 缅甸
滇缅八角 滇西八角 I.merrillianum A.C.Smith. 中国 、 缅甸
表中部分种的异名能否对应有待进一步考证。
2 八角科植物亲缘关系研究进展
相当数量的学者对八角科植物做了大量的研
究 , 其中有关八角科植物的植物学分类 、 地理分
布 、形态鉴别 、 表型差异等亲缘关系的研究较多 。
黄建梅[ 6]等因八角科植物果实形态多相似 , 描述
假地枫皮 、华中八角 、日本莽草 、 中缅八角 、野八
角 、 大八角 、披针叶八角 、红茴香 、红花八角 、 匙
叶八角 、 厚皮香八角 、滇缅八角 、 厚叶八角 、八角
茴香 、 小花八角 、 地枫皮等 16种八角果实的形态
特征 , 为八角科植物果实鉴别提供依据 。林祁[ 7]
利用光学显微镜和扫描电镜对八角属 Il licium 14
种 1变种的花粉形态作了研究 。并将八角科与其亲
缘关系较近的木兰科 Magnoliaceae 和五味子科
Schisandraceae比较 , 发现它的花粉特征接近于五
味子科。通过花粉形态的研究 , 验证其在分类上本
属所分各组的合理性。林祁[ 3]根据八角科的系统
分类和地理分布 , 结合古植物 、 古地理和古气候资
料 , 分析和推论八角科的起源地点在劳亚古陆 , 并
模拟八角科的迁移扩算途径 , 指出世界现代八角科
植物是以东亚成分为主 , 东亚的横断山至华东一带
为八角科的现代分布中心 、 分化中心 。林祁[ 5] 结
合国内外大量标本材料 , 经过长期的调查与观察 ,
对世界性八角科植物做分类学修订 , 将八角属分为
2组:八角组和八角茴香组 , 还分析八角科植物的
分类学性状 , 作出分类检索表 , 并提供有各种植物
的地理分布资料。
八角科植物在表型 (树形 、 枝 、 干 、 叶 、 花 、
花粉 、果实)的相同性 、相似性和差异性是八角科
植物必要的分类依据 , 也是确定其亲缘关系远近的
直观条件之一 。现有资料表明 , 中缅八角 Il licium
burmanicum 与喜马拉雅八角 Ill icium wardii 近
缘 , 二者同属八角组 , 从花蕾形状 、 花被片形状与
颜色 、心皮数等等分类因素都相同或相似 , 但因为
49第 1 期 孙雪阳 , 潘晓芳 , 闭冬玲 , 等:八角科分类系统和亲缘关系研究进展
其侧脉叶面上所表现的凸起与下凹的差异 , 即成为
二者分类的依据[ 4] 。
八角科绝大多数叶具樟脑味 , 而八角茴香 Il-
licium verum 具茴香醚味 , 故可做为分类依据 。作
为重要的分类依据 ———花器官 , 其差异性比较明
显 , 研究颇多:根据花蕾形状 、 花被片形状将 34
种八角科植物分成了八角组和八角茴香组;根据花
色 (主要为红色 、淡黄色 、白色 、 粉红色)的异同
在八角组的分类中使用较多 , 在种内也有一定的应
用 , 如八角茴香根据花色可分为红花八角 、 淡红花
八角 、白花八角和黄花八角等 4个品种群[ 8] ;其它
分类特征还有花着生部位 、苞片数 、雄蕊数 、心皮
数等等[ 4] 。利用叶片厚革质 、 纸质 、 革质等特征
(大多数为革质)可将马来西亚八角 Illicium stap-
f ii (厚革质)、 地枫皮 Il licium di fengpi (厚革
质)、 薄叶八角 Il licium tenui fol ium (纸质)大致
区分出;叶中脉在叶面的凸起或下凹亦可作为识别
要点;叶片的形状 、 长短大小 、尖端的形状同样可
以作为鉴别依据 , 如大八角 Illicium majus 、 披针
叶八角 Ill icium lanceolatum 、 柬埔寨八角 Ill icium
cambodianum 、 马来西亚八角的叶先端急尖 , 小叶
八角 Il licium parvi folium 、北美小花八角 Ill icium
parvi f lorum 叶先端圆钝[ 4] 。不同种植株花梗 、果
梗的长度也有很大的差异 , 如假地枫皮 Ill icium
angust isepalum 花梗与果梗都较短 , 而佛罗里达八
角 I llicium f loridanum 花梗与果梗都很长 , 这一
特征可做典型分类依据。在种子方面 , 大多数种类
为倒卵球形 , 少数种兼有椭球形 , 只有少果八角
Ill icium peteloti i 的种子为卵球形;种子大小上 ,
小花八角 I llicium micranthurn 种子最小 , 八角茴
香种子最大 , 这也是常用的分类特征[ 2] 。
传统的系统分类研究为八角科的亲缘关系研究
提供了一个便捷的平台 , 但却有一定的局限性 , 在
实际操作中 , 仅凭各种表型差异鉴别种类存在一定
的困难。
3 八角科植物分子标记研究展望
截至目前为止 , 国内外学者虽然对八角科植物
亲缘关系进行了大量的研究 , 但都局限于对其植物
学分类 、形态鉴别 、 遗传多样性等宏观方面的研
究 , 有一定的局限性 , 未能反映种间或种内的相同
性 、 相似性和差异性程度 。目前尚未发现八角科在
分子层面进行种类鉴别 、 亲缘关系确定等相关研
究。近年来 , 随着分子技术的进步 , 遗传标记的种
类越来越多 , 已成功地应用于一些树种的亲缘关系
分析。姚明哲[ 9] 等对茂绿 、 翠峰 、 青峰 、 迎霜 、
劲峰和龙井等 6个茶树 Camel lia sinensis品种进行
ISS R标记 , 研究茶品种亲缘关系;明军[ 10]等对蒙
古大黑山 、辽宁北票和山西五老峰 3个紫丁香 Sy-
ringa oblata 天然群体进行 AFLP 分析 , 指出了它
们之间的遗传关系。吴子龙[ 11]等利用 ISSR 标记
对 15 份葡萄 Vit is v ini fera材料进行了基因组多态
性分析 , 探索亲缘关系 。利用分子标记技术鉴定植
物种类 、 品种 、确定亲缘关系远近等工作已取得一
定的成效 。
由于八角科植物在表型 (树形 、 枝 、 干 、 叶 、
花 、 花粉 、果实)上存在太多的相同性与相似性 ,
很多情况下差异性亦不明显 , 种类鉴别困难。在药
材市场上 , 八角科中的某些种类作为药材 , 其药效
毋庸置疑 , 但所属植物所含化合物差异较大 , 功效
和毒性差异明显。如何有效地鉴别药材与伪品 , 已
是摆在人们面前的一道难题[ 4] 。因此迫切需要一
种简便易行的方法准确的鉴别八角科种类 。应用分
子标记技术研究八角科植物将是后续研究工作中应
重视的问题。
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