桫欏科(Cyatheaceae)植物, 又稱樹蕨, 是曾與恐龍相伴的古老孑遺物種, 其形態(tài)獨特, 具有較高的觀賞價值。中國的桫欏科植物包含3個屬, 即白桫欏屬(Sphaeropteris)、黑桫欏屬(Gymnosphaera)和桫欏屬(Alsophila), 本文的主人公則是白桫欏屬的白桫欏(S. brunoniana), 相比同科的其他物種, 白桫欏更喜陽, 在分布區(qū)的山路邊隨處可見, 且長得十分高大, 通常在2–5米。

圖1 海南白桫欏（攝影：顧鈺峰）

《中國植物志》記載白桫欏主要分布在我國海南、云南和西藏等地區(qū),《廣西植物志》記載在該省的東興沿海地區(qū)也有分布。早期《海南植物志》和《廣東植物志》中記載海南產(chǎn)有一種海南白桫欏(S.hainanensis), 后被Floraof China認為其與白桫欏的形態(tài)特征無明顯區(qū)別,而被視為后者的同一物種。但有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn), 產(chǎn)自海南的白桫欏與云南的白桫欏具有不同的單倍型, 認為二者可能來自不同的譜系起源。為了探究白桫欏及其近緣物種的親緣關(guān)系和物種多樣性分化的情況,本文在海南、云南和廣西3個地區(qū)采集到6個居群共17個白桫欏樣本, 通過GBS簡化基因組測序技術(shù)獲得單核苷酸變異位點(SNP), 進行系統(tǒng)發(fā)育樹的構(gòu)建和主成分及遺傳結(jié)構(gòu)的分析, 并結(jié)合葉片數(shù)量性狀的統(tǒng)計分析和孢子形態(tài)的觀察測量。

圖2 白桫欏屬Structure分析結(jié)果。每一個長方形代表1個 樣本, 每種顏色代表1個遺傳簇。

研究發(fā)現(xiàn),海南產(chǎn)白桫欏不僅與云南產(chǎn)白桫欏的基因型不同, 且在葉片特征和孢子紋飾上有明顯差異; 但兩個居群的生殖隔離較弱, 在廣西沿海地區(qū)形成雜交產(chǎn)物,即在廣西分布的白桫欏,其葉片特征為親本的中間類型。因此, 我們認為海南白桫欏是由于地理隔離而形成的一個處在分化路上的物種, 并建議恢復(fù)其物種地位; 而廣西產(chǎn)白桫欏則為自然雜交群體, 應(yīng)另處理為獨立的自然雜交分類群——廣西白桫欏(S.brunoniana × hainanensis)。由此可見, 曾經(jīng)認為的中國白桫欏并不只有一個物種, 而是經(jīng)過地理隔離以及自然雜交的方式在漫長的歲月中成功“脫單”,分化成為“一家三口”。

圖3 白桫欏屬種間葉性狀差異顯著性分析