近日,中国科学院武汉植物园胡光万团队在西藏自治区日喀则市亚东县发现并正式发表杓兰属一新的自然杂交种——亚东杓兰(Cypripedium × yadongense Caiquan Shen & G.W. Hu)。相关研究成果以 Cypripedium × yadongense, a new natural hybrid of Cypripedium (Orchidaceae) from Xizang, China为题,发表在植物分类学国际期刊 Phytotaxa上。
杓兰属是兰科中具有代表性的北温带植物类群,中国是其物种多样性中心之一。由于属内形态变异复杂,且自然杂交较为频繁,部分物种的分类界限及演化关系长期存在争议。2019年,研究人员在西藏亚东县野外调查时首次发现一个形态特殊的杓兰居群,并于2024年至2025年开展连续调查。研究发现,该类群与高山杓兰(Cypripedium himalaicum)和西藏杓兰(C. tibeticum)同域分布,且稳定表现出介于两者之间的形态特征(图1和图2)。后续深入研究表明该杓兰居群为未被科学记载和描述的新自然杂交种,于是以发现地亚东县的地名将其命名为亚东杓兰(Cypripedium × yadongense)。
形态学研究表明,亚东杓兰具有明显的双亲性状组合。其细长根状茎、唇瓣开口的齿状边缘及黄绿色退化雄蕊等特征接近高山杓兰,而花朵大小和唇瓣形态更接近西藏杓兰,子房毛被程度则介于两者之间(图2)。
研究团队进一步利用叶绿体基因组和Angiosperms353核基因数据验证其杂交起源。叶绿体系统发育分析显示,亚东杓兰与高山杓兰聚为一支,支持率为100%,表明高山杓兰为母本(图3)。对378个核基因诊断位点的分析发现,亚东杓兰分别有171个和206个位点与两个亲本一致,双亲遗传成分总体接近1∶1,并呈现明显的基因组“镶嵌”特征,为其自然杂交起源提供了分子证据(图4)。
该研究丰富了我国杓兰属植物多样性认识,并为深入研究杓兰属自然杂交、网状演化及物种形成机制提供了新的研究材料。该论文第一作者为中国科学院武汉植物园与中南民族大学联合培养的博士生沈才全。刘昂博士、胡光万研究员为共同通讯作者。研究得到西藏自治区重点研发科技计划、第二次青藏高原综合科学考察研究、国家自然科学基金和中国科学院生物分类学家项目等资助。
论文链接:https://doi.org/10.11646/phytotaxa.774.1.3

图1 亚东杓兰的生境及形态特征。图中展示了亚东杓兰野外居群、花部正面和侧面形态、植株及根系、花部解剖结构等特征。(沈才全 摄)

图2 亚东杓兰形态特征线描图(田径绘制)

图3 亚东杓兰及其亲本的形态比较。左为母本高山杓兰,中为父本西藏杓兰,右为亚东杓兰。亚东杓兰在花形、色彩、子房、退化雄蕊及地下根状茎等性状上呈现明显的双亲特征组合。(沈才全 摄)

图4 亚东杓兰杂交起源的分子系统发育证据。基于叶绿体基因组和Angiosperms353核基因构建的系统发育树显示,亚东杓兰具有来自高山杓兰和西藏杓兰的遗传组成,其中高山杓兰为母本。

图5 亚东杓兰基于Angiosperms353核基因固定差异位点的遗传组成







