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作科所發現蕎麥屬新種——長花柱野生蕎麥

  近日,中國農業科學院作物科學研究所特色農作物優異種質資源發掘與創新利用創新團隊在四川省涼山彝族自治州發現了蓼科蕎麥屬一新種,該新種被命名為長花柱野生蕎麥( Fagopyrum longistylum M. Zhou & Y. Tang)(見圖一)。1月29日,相關研究成果發表在國際植物分類學雜志《植物分類(PHYTOTAXA)》上。

  據周美亮介紹,蕎麥屬植物起源于中國,目前報道有21個種,其中栽培種甜蕎和苦蕎已從中國傳播至世界各地,其余種主要分布于我國四川、云南、西藏等西南高海拔地勢險峻山區及金沙江流域。野生蕎麥資源富含豐富的基因資源,對栽培蕎麥的育種改良具有重要的促進作用。上世紀90年代,日本京都大學蕎麥種質資源學家大西近江教授在中國西南地區連續發現報道蕎麥屬7個新種,其中發現的齊蕊野蕎麥( F. homotropicum )由于是等花柱自交親和類型花,被國際上廣泛用于栽培甜蕎的育種改良,對甜蕎產量和品質育種起到了極大的促進作用。

  近年來,周美亮研究員帶領團隊連續多年對我國西部多個省份開展野生蕎麥資源搜集和調查工作,累計行程達5萬余公里,總計收集20余個種1069份野生蕎麥種及栽培種野生類型材料,并采集了第一手的圖片和標本資料,摸清楚了我國野生蕎麥資源分布的范圍和豐度。長花柱野生蕎麥就是在此過程中在四川省涼山彝族自治州會理縣境內發現的一個蕎麥屬新種。該種于野外發現時,其植株上的花全部為長花柱類型花(雌蕊顯著長于雄蕊),未發現有短花柱花。2018-2020年間,在北京,成都和涼山三個試驗場分別進行嚴格單株隔離,觀察其授粉和結實情況,表明是完全自花授粉,結實情況正常。對后代的植株形態和花進行觀察,其形態特征與野外生長完全一致,遺傳性狀十分穩定。根據其形態特征,故此命名為蕎麥屬第22個種長花柱野生蕎麥。

  迄今為止,蕎麥屬植物所有種類的花以2 種類型為主,一種為二型花(花柱異長),為異花授粉自交不親和;另一種類型為同型花(花柱等長),為自花授粉自交親和。目前的21個種中有13個是二型花,8個是同型花。本次發現的長花柱野生蕎麥是異型花柱中唯一的單型花蕎麥種,即僅有長花柱(短雄蕊)型花(圖二),而且自交親和,打破了傳統上對蕎麥屬花型的認知。該種的發現為蕎麥產量育種和蕎麥屬起源馴化提供了重要的材料基礎,也為植物花型進化和自交親和性研究提供了重要的基因資源。

  該論文以作科所張凱旋副研究員為第一作者,周美亮研究員和四川旅游學院唐宇教授為通訊作者。研究得到國家重點研發計劃和歐盟地平線2020項目、第三次全國農作物種質資源普查與收集行動項目等資助。

  論文鏈接:https://mapress.com/j/pt/article/view/phytotaxa.482.2.5 



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