一、项目名称

一、项目名称

中文名：中国特有新科——芒苞草科的系统学研究

英文名：Systematic Study of Acanthochlamdaceae--- A New Endemic Family of China

二、推荐专家姓名、工作单位、职称、学科专业

1、荣廷昭，中国工程院院士，四川农业大学，教授，农学专业

【推荐意见】

芒苞草科（Acanthochlamydaceae）是高宝莼建立的单子叶植物的一个新科。芒苞草科的模式属芒苞草新属新种也是高宝莼发现并命名。（1）芒苞草科的发现将我国种子植物特有科的数量从六个增加为七个，在我国植物生物多样性研究中有重要价值。（2）芒苞草科的建立是在大量研究工作的基础上完成的，研究工作几乎涉及所有现代分类学的技术和方法。芒苞草科的成立是经与单子叶植物百合类的5个目14个科进行综合比较后确认的。用于比较的类型包括国内外所产，尤其是国内不产的翡若翠科Velloziaceae植物的结构特征。研究结果对芒苞草科的确立及其系统位置提供有力的科学依据。（3）芒苞草科的一些解剖学特征在单子叶植物中十分独特，如根状茎具有真中柱（单子叶植物基本上为散生中柱），根具有原生中柱，显示出它与双子叶植物毛茛目有联系；花葶为叶茎复合结构，是单子叶植物中最为特殊的结构类型，为首次发现。芒苞草科的系统学研究是国内外合作者30多年来从宏观到微观的一项研究成果。该成果对研究被子植物的起源和系统演化，以及板块学说、大陆飘移说等具有重大的意义和学术价值。该成果已达到植物分类学研究领域的国际先进水平。本人竭诚地推荐该成果申报2017年国家自然科学一等奖。

推荐该项目为国家自然科学奖一等奖。

2、方智远，中国工程院院士，中国农业科学院蔬菜花卉研究所，研究员，农学专业

【推荐意见】

上世纪七十年代末，长期从事植物分类学研究工作的中国科学院成都生物所

高宝莼教授，发现了一种生长在四川西部和西藏东部（察雅）的横断山区腹地的芒苞草新植物，并以它为基础建立了一个新的单种科——芒苞草科。经过三十多年的不懈努力和深入细致的研究，并与国内外同行合作，采用植物系统学通用的多学科的比较研究，确认芒苞草科是一个界限分明的新科。该科的分类学地位已得到国际植物学界的公认。该研究初期发表的有关芒苞草的形态、解剖、细胞、胚胎、以及生态等方面的文章，立即被国外权威只读光盘（CD-ROM）数据库BA、生物学文摘（美国）全部摘录收藏，以及国际农业情报三大体系之一的联合国粮农组织所属的AGRIS情报体系所编辑，在罗马出版的英文版“AGRINDEX”上刊出。世界著名植物系统学家K. Kubitzki高度重视，亲自到中国昆明与高交流，审查芒苞草科的全部文稿; 首次确认是一个正确的科，并收入他主编的“The Families and Genera of Vascular Plants”专著中。英国皇家植物园组团5人到成都拜访高宝莼，主动借给Xerophyta标本，给高极大的支持和帮助。此后，德国，英国，巴西，美国等国要求合作。Peter. H. Raven高度赞扬高宝莼的出色工作和创新，并认为芒苞草的特征非常独特，是横断山区唯一的孑遗植物，是科学上的重大发现，是世界人民的宝贵财富。由于高宝莼发现的新科在科学上的意义和在国际上的巨大影响，同意将其推荐申报2017年国家自然科学一等奖。

推荐该项目为国家自然科学奖一等奖。

3、曹文宣，中国科学院院士，中国科学院水生生物研究所，研究员，动物学专业

【推荐意见】

高宝莼发表的芒苞草科引起了国内外同行的高度重视，芒苞草科的发现并经高宝莼等人多学科（形态学、孢粉学、结构学、胚胎学、植物化学、植物地理、分子生物学、系统与演化等）的研究证明了是一个界限分明的科，并且是南半球分布的翡若翠科Velloziaceae的姐妹群，并被国内外同行所承认。其文献广泛被引用，并写入了世界植物分类学最高水平的《维管植物科属》中。横断山区是地球上独一无二的王国，这里是解决生命科学、地学等学科重大理论问题的关键地区，是生物学家们所瞩目的地方。芒苞草科就是在这一特殊地区发现的特殊类型。该科的发现为研究中国植物区系的亲缘关系提供了直接的证据，丰富了我国植物

区系资料。同时，也为全世界范围中研究被子植物的系统发育提供了重要的联系类群。该项研究长达36年之久，作者做了大量的研究，资料详实可靠，证据充分。鉴于芒苞草科独持的地理分布（横断山区）和特殊的结构特征，对探讨被子植物的起源和系统演化具有重大意义。本人同意推荐该项研究成果申报2017年国家自然科学一等奖。

推荐该项目为国家自然科学奖一等奖。

三、项目简介

植物资源是人类的保贵财富之一。芒苞草科是作者基于芒苞草属Acanthochlamys P.C.Kao（高宝莼，1980）而建立的一个单型新科----芒苞草科Acanthochlamydaceae（高宝莼，1989）。该科仅1属1种，为中国特有植物。芒苞草科的发现在国际上引起強烈的震动和反响。该科在系统分支树上与翡若翠科Velloziaceae构成姊妹支，两者的密切关系说明横断山区与非洲热带区域在历史上存在紧密的区系联系。芒苞草科被认为是古地中海植物就地演化形成的横断山区特有植物。芒苞草科的分类地位已得到国际植物学界的公认，写入分类学最高水平的“The Families and Genera of Vascular Plants（维管束植物科属）”专著中（Kubitzki，1998）。吴征镒已将该科归入《被子植物八纲分类系统》中（2003）。美国Peter H. Raven、洪德元、王文釆等植物学家对本科的建立都给予了正面的评述。芒苞草科的解剖特征在单子叶植物中十分独特，如根状茎具有真中柱（单子叶植物基本上为散生中柱），根具有原生中柱，显示出它与双子叶植物毛茛目有联系；花葶为叶茎复合结构，是单子叶植物中最为特殊的结构类型，为首次发现。芒苞草科维管束系统所反映的原生中柱和真中柱的类型，正说明了它既保留有祖代的原始类型，又具有进化中的类型，但它却不具有单子叶植物最高级的散生中柱类型，而是一种由原生中柱演化至散生中柱的过渡类型。芒苞草科特殊的解剖结构，代表了被子植物最古老的原始植物类群。芒苞草科是横断山区的特有科，横断山区是劳亚古陆，冈瓦纳古陆和蒂锡斯海相互交替的过渡地带，芒苞草科是在这一特殊地区发现的特殊类群。横断山区是地球上独一无二的王国，这里是解决生物学、地学等学科重大理论问题的关键地区，是生物学家们所瞩目的地方。大熊猫的家乡坐落在世界最高和最年轻的青藏高原的外围，而芒苞草科却在

这里安家落户。芒苞草科的发现为被子植物的“身世”提供了佐证。被子植物（Angiospermae）是地球上最繁茂的一大类群，约有23万种，在人类生活中有重大的经济意义。自达尔文（Darwin）创立进化论以来，植物学家为了建立一个自然分类系统，作了长期不懈的努力。在19世纪后半期的100多年，有许多植物分类学工作者，提岀了许多不同的被子植物系统，由于证据不足，到目前为止，还没有一个完全反映客观规律的植物的自然分类系统（natural system）。芒苞草科的发现是对古老的植物分类学的补充和更新，该项研究对揭开“被子植物起源”之谜奠定了坚实的基础。将会是对“人为分类系统”的挑战，必将改变人们对古老植物类群的认识，推动国际上对“孑遗植物”和“活化石”的重新研究。芒苞草科是在世界著名植物系统学家Kubitzki. K.，与我国植物学家吴征镒的共同指导下完成的。参加研究除中国外，还有德国、美国、英国和巴西等著名科学家。该成果极大地提高了中国植物分类学研究在国际上的影响和地位。同时，这项研究也成为国内外学术交流与合作的典范，代表了植物学领域的国际领先水平，也体现了我国在特有新科领域中具有权威性、独创性和先进性。历时30多年的研究，踏遍了四川西部和西藏东南部的崇山峻岭和羊肠小道，基本查清了芒苞草科的地理分布和栖息生境。国务院将芒苞草科Acanthochlamydaceae，芒苞草Acanthochlamysbracteata列入《国家保护植物名录，II级》。该成果于2012年获四川省科技进步一等奖。

四、客观评价

当前，被子植物目、科级水平的“生命之树”已被基本建立，能发现科或科以上等级的新分类单元已经变得十分罕见。芒苞草科Acanthochlamydaceae是目前仅有的由中国学者命名的笫三个被子植物科级分类单元之一。建立以来，经过30多年的努力，其分类地位己得到国际植物学界的公认。该研究将会对19世纪后半期已建立的“植物分类系统树”的评估和审定，必将改变人们对古老植物类群的认识，推动国际上对“孑遗植物”和“活化石”的重新研究。

1、芒苞草科的建立得到世界植物分类学家的认可和高度评价

芒苞草科是作者建立的一个单型新科，并经与单子叶植物的5个目14个科，尤其是与近缘科翡若翠科进行综合比较，开展了形态分类学、解剖学、细胞学、

胚胎学、孢粉学、生态学、植物化学以及分子生物学等多方面的研究后确认的。研究过程中，采用R. Dahlgren分类系统规范类群，保证了研究工作的严密性。在迄今我国植物学家建立的三个新科中，仅有芒苞草科是由科的创建人根据自已的模式属而建立的新科，其它科的建立是根据外国人的模式标本组合而成的。芒苞草科具有极高的科学价值和创新性。

（1）世界顶级权威，著名植物系统学家KubitzkiK.教授首次确认了芒苞草科的成立，并将该科写入由他主编的专著《世界维管植物科属》（The Families and Genera of Vascular Plants）中（Kubitzki K.，ed. 1998. The Families and Genera of Vascular Plants. V ol. 3，55-58. Berlin: Springer）。

（2）吴征镒院士在《中国被子植物科属综论》中写到：芒苞草科是我国横断山区（川西至藏东）干暖河谷特有的单型科，是近年发现最近才肯定的新科…芒苞草科是一个孤立而较古老的和翡若翠科较近的单型科。吴征镒院士还将该科收入他的《被子植物八纲分类系统》中（吴征镒，等著. 2003. 中国被子植物科属综论，北亰: 科学岀版社）。

（3）芒苞草科Acanthochlamydaceae，芒苞草Acanthochlamysbracteata P.C. Kao，收录于《国家重点保护野生植物名录》II級保护。（国函（1999）92号，中华人民共和国国务院关于《国家重点保护野生植物名录（第一批）》的批复）。

（4）芒苞草科的建立被分子标记等新证据所支持。Chase M.W. et al. （1995）、Behnke H.D.et al.（2000）以及Davis J.I. et al.（2004）等研究先后利用atp A和rbc L等分子标记构建了系统发育树，支持了芒苞草科位于露兜树目，但不包含在翡若翠科分支中，而是与其互为姐妹群的亲缘关系。（Chase M.W., et al. 1995.Molecular phylogenetics of Lilianac. In: Rudall P.J. et al., eds. Monocotyledons: Systematics and Evolution. London，Kew: Royal Botanic Gardens; Behnke H.D.，et al. 2000. Systematics and evolution of Velloziaceae，with special reference to sieve-element plastids and rbc L sequence data. Botanical Journal of the Linnean Society 134: 93-129; Davis J.I., et al. 2004.A phylogeny of the Monocots，as inferred from rbc L and atp A sequence variation, and a comparison of methods for calculating Jackknife and Bootstrap values.Syst Bot. 29（3）: 467-510）。

2、芒苞草（芒苞草科）研究为大陆飘移说和板块学说提供了新的佐证

汤彦承先生在对芒苞草科的论述中认为，芒苞草科是横断山区的特有科，

虽然在热带非洲、南美洲没有分布，但有它的近缘科翡若翠科，这就证明我国与非洲曾经是相连的，为吴征镒和王荷生（1983）认为云南高原乃至四川金沙江河谷在第三纪以前和古南大陆曾经发生过联系提供了一个很好的佐证，这也为大陆飘移说和板块学说提供了直接的证据（Tang Y.C. TherelationshipbetweenChinesefloraandotherregionsanditspositioninworld’sflora.A ctaBotYunnannica（云南植物研究），2000，22 （1）: 1-26）。

3、芒苞草（芒苞草科）研究为植物区系和被子植物的起源学说提供了强有力的证据

吴征镒院士在他的论文中写到：芒苞草科是横断山区唯一的孑遣禃物，该产地为欧亚板块与印度板块撞击边缘，是我国被子植物起源中心之一。该科的许多独特性状给横断山区作为东亚植物区系的起源增添了强有力的证据，为探讨东亚植物圈的演化和分布提供了宝贵资料。同时，为被子植物起源于中、低纬度学说提供了直接的证据（Wu Z.Y. 1988，Hengduan mountain flora and her significance, Journ. Jap. Bot.63（9）: 297-306. Fig. 300）。

4、芒苞草科研究为世界被子植物的系统发育提供了重要的科学证据

著名植物解剖学家NanuzaLuiza de Menezes（2013）写到：我从事植物解剖学研究50多年，一直在做被子植物茎、根、叶的解剖工作，但从来没有看见像芒苞草这样特殊的植物。我亲自做了芒苞草营养器官的连续切片研究。这个研究让我意识到芒苞草科是非常特殊的，我觉得自己就像面对的是一个恐龙植物，它与被子植物和维管植物都不同。被子植物将可能分成三类：双子叶植物，单子叶植物和芒苞草科植物。我没有看见被子植物的维管束是缺失的！即使是我认为最原始的翡若翠科，维管束也是由木质部/韧皮部组成等。我认为芒苞草不属于翡若翠科，而应该是一个独立的新科。（Meneze N.L., et al. 2013. The Extraordinary Acanthochlamysbracteata P.C.Kao Monocots V. Congress New York. American, 15-23 July. Abstracts 83）。

五、代表性论文专著目录

六、主要完成人情况

七、完成人合作关系说明

项目名称: 我国特有新科---芒苞草科的系统学研究，始于1980年至2005年，长达20多年的时间。芒苞草是笫一完成人首次发现的新植物，这是一种形态特殊的小型草本植物，这在我国种子植物区系研究中极为罕见，并将它命名为一个新属--芒苞草属AcanthochlamysP.C.Kao（1980）。经过近10年的研究，笫一完成人又将芒苞草属从石祘科中分离岀耒，提升为一个新科---芒苞草科Acanthochlamydaceae（ 1989年）。笫一完成人的工作时间: 1980年至2005年，发表论文32篇, 其中代表性论文8篇（6篇为通讯作者、笫一作者、作者; 2篇为笫二作者）。

芒苞草属曾先后被置于鸢尾科（存疑种，1978）；石蒜科（高宝莼， 1980）或作为石蒜科的亚科----芒苞草亚科（陈心启，1981）；芒苞草科（高宝莼， 1989）；翡若翠科（吴征镒，1987、1991; agrindes， 1988； U.S.Agric.， 1992; 王菏生， 1992）。由于各家对于芒苞草属的分类地位持有不同的看法，为了确认芒苞草科的分类地位，笫一完成人先后邀请了国内外的专家合作，开展更加深入的

研究，从1992年至2005年期间，参加的专家有：中科院成都生物研究所丁立生研究员，植物化学研究（合作时间1996年-2005年），完成论文2篇，其中代表性论文1篇（论文7）；四川大学生命科学学院李平教授、陈放教授，胚胎学研究（合作时间1991年-1993年），完成论文4篇, 其中代表性论文1篇（3）；世界顶极植物学权威, 著名植物系统学家Prof. Klaus Kubitzki. 植物系统学研究（合作时间1996年--1998年），完成代表性论文1篇(2)。合作方式：供试标本芒苞草，釆自四川道孚县扎巴区亚卓山，采集人：高宝莼。现将成果汇总如下：

完成人合作关系情况汇总表

八、知情同意证明

1、Prof. Klaus Kubit知情同意证明

Dear Chun:

Here find the desired declaration. You certainly deserve recognition for your work, and I hope you will receive it.

With all best wishes for the New Year,

Klaus

To whom this may concern

Professor Gao Bao Chun has contributed a treatment of Acanthochlamydaceae to the book series "The Families and Genera of Vascular Plants" which since 1990 is published under my editorship. Prof. Bao's treatment appeared in 1998 in vol. three of this series. Prof. Gao urged me to act as a co-author to her work although she was the sole author and had the sole responsability for the scientific contents and the illustrations, whereas I had only edited the work in order to bring it into the format of the series, which I do with every contribution without requiring coauthorship.

Hamburg, 10 January 2014

Klaus KubitProf. of Syst. BotanyBiozentrum Klein-Flottbek

University of Hamburg

22609 Hamburg, Germany.

高宝莼教授：

这是您所需的声明，您的工作当然应该得到认可，我希望您能够拿到这个奖项。

致以新年的祝福！

Klaus

敬启者

自1990年，在我主编的《维管植物科属》系列丛书中，高宝莼教授贡献了对芒苞草科处理的研究结果，发表在1998年的第三卷。高教授邀请我作为该文的共同作者，但她本人是该文的唯一作者，并且完全负责该文的科学内容和插图，而我只是做了编辑工作使之符合系列丛书的格式要求。系列丛书中的每篇文章，我都做了相同的编辑工作但从未提出要求成共同作者。

汉堡，2014年1月10日

Klaus Kubit

Biozentrum Klein-Flottbek系统植物学教授

汉堡大学

22609 汉堡，德国

2、李帮经知情同意证明