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国产赖草属的系统学与植物地理学研究

摘要本文首先查阅了赖草属(被子植物门禾本科)的研究文献,对此进行了整理和分析;然后概括了其研究简史;最后进行了形态学、解剖学、分子生物学以及植物地理学等方面的研究。根据这些学科所得的研究证据,对赖草属物种间的系统演化关系进行了判断,并在此基础上,结合系统发育生物地理学观点,对该属的地分布、起源及扩散路线进行了探讨。主要研究结果如下:<br>  1.利用光学显微镜对先前报道的国产赖草属24个物种、72个代表居群的外部形态特征进行了观测,结果发现原国产赖草属物种在旗叶长宽、叶片被毛状况、花序直曲和长宽、穗轴每节小穗数、每小穗小花数等15个外部形态性状上均存在不同程度的差异,这些属内种间差异可为该属系统演化的研究提供丰富信息。同时应用SPSS软件进行的主成分分析表明,参试物种可被区分为3个不同的组,其中多穗组含4个物种、少穗组含17个物种、单穗组含3个物种;并在此基础上,通过各类群间性状差异的比较,探讨了赖草属属下类群间的系统演化关系。<br>  2.以常规叶表皮解剖法,利用Olympus观察了赖草属24个物种的叶表皮微观特征,发现它们的叶表皮皆由长细胞、短细胞、气孔器细胞和刺毛所组成,表现为典型的狐茅型;同时还发现它们在长细胞的长度和壁的波曲程度,短细胞的分布式样,副卫细胞的形状及刺毛的类型等性状上具有明显差异,在此基础上,并结合外部形态特征,探讨了赖草属组间和部分物种间的系统演化关系。<br>  3.系统发育树构建。以旱雀麦为外类群,利用国产赖草属的ITS序列、rbcL序列、trnH-psbA序列,应用最大简约法分别构建了系统发育树。结果显示参试赖草属物种不仅明显分成3大分支,而且赖草属属下类群划分和演化关系与前面利用外部形态特征和叶表皮微形态特征获得的结论基本一致。<br>  4.利用国产赖草属植物的地理分布、地史及气候等因素,结合类群演化关系的综合分析,推测阿尔泰地区可能是赖草属植物的起源地,起源时间大概在中生代。同时阿尔泰地区与青藏高原的唐古特地区是该属的现代分布中心,其现今地理分布格局是通过两个阶段和三条路径扩散而成。第一阶段是青藏高原隆起前期由阿尔泰地区向北扩散到亚洲北方和欧洲;第二阶段是青藏高原隆起后由唐古特向周边扩散,包括三条路径,一条以青藏高原为起点,逐渐向东扩散到华北地区,在华北局部地区扩散,一支扩散到我国东北地区,另外一支扩散到华东地区;另一条是经喜马拉雅山脉后向西扩散到中亚高地;南部扩散路线由于受喜马拉雅高山的阻隔,该属植物只能在高原地面进行扩散,没有类群沿南道出境。

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导师 苏旭
发布时间 2017-03-27(万方平台首次上网日期,不代表论文的发表时间)
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