摘要茜草族是茜草科中唯一一个以温带为分布中心的草本族,该族约1000种植物,全球分布。茜草族的系统关系十分复杂,在系统学以及生物地理学等领域仍有很多问题需要解决。在前人的研究基础上,本研究通过进一步取样和运用更多的研究手段对茜草族的系统学以及生物地理格局进行了深入研究,主要研究内容及结果如下:<br> 1.茜草族的分子系统学研究<br> 本研究利用2个核片段(ITS、ETS)和6个叶绿体片段(rpoB-trnC、trnC-psbM、trnL-trnF-ndhJ、atpB-rbcL、rbcL和rps16),对来自茜草亚族的71个样和拉拉藤亚族的264个样开展分子系统学研究。结果显示茜草族、茜草亚族和拉拉藤亚族均为很好的单系类群。茜草亚族下的茜草属(Rubia L.)和Didymaea Hook.f.都是单系类群;茜草属可划分为得到形态和地理分布支持的两个大分支,其中sect.Oligoneura(分支Ⅱ)又至少可划分出4个得到很好支持的亚分支。新加入的7种国内茜草属植物和两个来自印度尼西亚的类群均隶属于sect.Oligoneura,来自印度尼西亚的类群与我国西南地区的类群具有较近的系统关系。分子系统学和形态学证据都支持长柄茜草(Rubia hangii LE Yang&ZL Nie)为一个新种。<br> 拉拉藤亚族是一个很好的单系,但是基于分子系统学建立的各大分支与基于形态学划分的各属无法对应。拉拉藤属(Galium L.)和车叶草属(Asperula L.)都不是单系类群,二者相互嵌套,拉拉藤亚族的其它小属又嵌套于这两属中。林猪殃殃(G.paradoxum Maxim.)构成的单系分支最早从整个拉拉藤亚族中分化出来,形态学和分子系统学证据都显示出其在茜草族中具有独立地位,故本研究将林猪殃殃提升为一个新属:奇异拉拉藤属(Pseudogalium LE Yang,ZL Nie& H Sun)。拉拉藤属不是单系,主要分布于三个大分支(分支Ⅱ、Ⅲ-b和Ⅲ-e),其中分支Ⅱ和Ⅲ-e均只由拉拉藤属植物构成,两个分支可根据每轮叶片数的差异进行区分;分支Ⅲ-b的情况比较复杂,该分支的拉拉藤属植物不是单系,泡果茜草属(Microphysa Schrenk)和车叶草属类群嵌套其中。泡果茜草属隶属于拉拉藤亚族,不支持将其放置于Galium sect.Platygalium s.l.中。国内的拉拉藤属植物没有构成一个单系分支,在有拉拉藤属植物分布的每一个大分支或亚分支均有分布。本研究为国内拉拉藤属部分疑难种系统位置的确定,提供了支持证据。<br> 2.茜草族叶表皮形态学和重要形态性状的系统演化研究<br> 本研究对来自茜草族的8个属和茜草族外类群钩毛草属(Kelloggia Torrey exBenth.),共115个类群的成熟叶片进行了扫描电子显微镜观察。结果显示茜草族叶表皮形态多样性丰富,尽管多数特征系统学意义不大,但是部分类群在表皮细胞形态、表皮细胞覆盖的蜡质层以及气孔密度这些特征上均比较特殊,可为其鉴定提供一定的参考依据。本研究首次发现,茜草族部分类群下表皮存在形态特化的细胞,且仅出现在拉拉藤属的分支Ⅲ-e中。<br> 本研究选取了茜草族4个重要形态性状,利用Mesquite软件,基于第2章中构建的茜草族贝叶斯一致性树,对4个性状进行了祖先性状重建。结果显示叶对生(具有典型的柄间托叶或明显小于真叶的类似叶片的托叶)、花冠辐射状、聚伞花序具柄(苞片退化或叶状)和下表皮不具特化细胞是茜草族可能的祖征。各性状在茜草族内变化较大,演化复杂,并没有和分子系统学划分的各大分支完全吻合,但这些性状对茜草族各属的分类学研究仍有重要意义。<br> 3.茜草族的生物地理学研究<br> 基于2个核片段(ITS、ETS)和6个叶绿体片段(rpoB-trnC、trnC-psbM、trnL-trnF-ndhJ、atpB-rbcL、rbcL和rps16),本文对全球204个种(12属)的茜草族植物开展了生物地理学研究,结果表明:茜草族植物出现于中始新世(43.9Ma),起源于马德雷-特提斯植物区系,极有可能在欧洲至中亚(即古特提斯海沿岸)。在39.88Ma时,茜草族分化为茜草亚族和拉拉藤亚族,茜草亚族起源于马德雷-特提斯植物带,拉拉藤亚族起源于欧洲至中亚区域。茜草族植物起源后在欧洲至中亚区域发生了剧烈分化,其中大部分属形成后并没有向外扩散,仅分布于欧洲至中亚,但一些属传播和适应能力强,通过不同的路径不断向外扩张,进入到美洲、非洲、东亚以及澳大利亚,形成现今世界分布的格局。
更多相关知识
- 浏览10
- 被引1
- 下载0

相似文献
- 中文期刊
- 外文期刊
- 学位论文
- 会议论文


换一批



