基于核糖体DNA内转录间隔区ITS序列的广义蓼属及近缘属分子系统学研究

通过对广义蓼属及近缘属共32个代表种内转录间隔区ITS序列的分子系统学分析,尝试研究备受争议的广义蓼属及近缘属的物种族、属、组级的划分问题,结果显示,广义蓼属在系统发育树上并不能形成一个单系类群,这些物种共聚为3大支,分别对应春蓼族、蓼族及荞麦族,其中荞麦属与翅果蓼属形成了一支独立于春蓼族及蓼族之外的类群。在春蓼族中,冰岛蓼属与分叉蓼组形成一个单系类群。     

对翼蓼(蓼科)属级位置的重新探讨

通过对翼蓼Pteroxygonum giraldii Damm. &; Diels及相关属(蓼属Polygonum、何首乌属Fallopia、虎杖属Reynoutria、荞麦属Fagopyrum和金线草属Antenoron)的形态观察、果实解剖学观察、花被片脉序观察、花粉形态、核型分析, 以及ITS序列的分析确定了翼蓼和荞麦F. esculentum Moench较远的亲缘关系。其中我们发现翼蓼果实基部有三个角状物明显不同于其他属果实的形态特征。翼蓼外果皮明显加厚, 并有零星散布的波状内腔, 而荞麦的外果皮很薄, 细胞不等径, 中果皮极厚。以上证据证明了翼蓼与荞麦属亲缘关系较远。在观察荞麦属和翼蓼的花被片脉络时发现了两种不同的脉序类型, 符合将荞麦属分为两个组的划分。翼蓼花被片脉序为三出状, 支持将翼蓼归为Persicarieae族。对翼蓼及荞麦属植物的花粉进行比较后, 发现荞麦属植物的花粉网孔有明显的内凹穿孔而翼蓼却没有, 结果表明二者亲缘关系较远。通过对nrDNA ITS区域序列分析得出翼蓼及相关属为一个单系类群, 含有两个稳定的分支: 第一个分支由蓼属(萹蓄组sect. Avicularia)、何首乌属、虎杖属的植物组成, 第二个分支由蓼属(刺蓼组sect. Echinocaulon、蓼组sect. Polygonum、分叉蓼组sect. Aconogonon、拳参组sect. Bistorta、翼蓼和荞麦属植物组成。同时第二个分支又分成了两个亚分支, 蓼属(刺蓼组、蓼组、分叉蓼组、拳参组)和翼蓼属Pteroxygonum植物属于第一个亚支而荞麦属植物属于第二个亚支。结果支持翼蓼不属于荞麦属的范畴。实验结果显示翼蓼是个单型属, 属于Persicarieae族。     

基于ITS序列探讨金线草的系统学位置

金线草的系统位置一直存在争议,该试验以Triplaris weigeltiana为外类群,采用最大简约法对金线草及其近缘类群的ITS序列进行了系统发育分析.结果表明:(1)金线草和蓼属的春蓼组、刺蓼组形成三个并列的分支,因此,金线草没有必要独立成属,分子证据支持金线草成立为组;(2)金线草和春蓼组、刺蓼组植物聚在一起,...     

基于叶绿体trnL-F,rbcL序列和核核糖体ITS序列探讨蓼属（蓼科）头状蓼组的系统发育

选用叶绿体基因trnL-F,rbc-L序列和核核糖体ITS序列对蓼属头状蓼组的分类和系统发育进行了分析。以药用大黄为外类群,用最大简约法对3个片段的单独和联合矩阵分别构建系统发育树。结果表明,头状蓼组是一个较自然的类群,与春蓼组、刺蓼组和金线草属的亲缘关系较近;支持头状蓼组作为一组放在春蓼属,细茎蓼和蓝药蓼从头状蓼组转移至冰岛蓼属;不支持将刺蓼组并入头状蓼组;对于小叶蓼的系统学位置有待于进一步研究。     

基于trnL-F序列推测冰岛蓼属的系统发育

冰岛蓼属的界定一直存在争议,本实验以塔黄为外类群,采用最大简约法对冰岛蓼属及其近缘类群的trnL-F序列进行了系统发育分析,结果表明:(1) 冰岛蓼(Koenigia islandica)和大铜钱叶蓼(Polygonum forrestii)为姊妹群,自展分析的支持率为100%,因此,大铜钱叶蓼应归于冰岛蓼属;(2) 冰岛蓼和分叉蓼组植物聚在一起,自展支持率为99%,说明它们之间有很近的亲缘关系.     

基于trnL-F序列探讨杠板归Polygonum perfoliatum的系统位置

杠板归(Polygonum perfoliatum L.)的系统位置一直存在争议,文中以塔黄为外类群,采用最大简约法对杠板归及其近缘类群的trnL-F序列进行了系统发育分析,结果表明:(1)杠板归和刺蓼为姊妹群,自展分析的支持率为99%,分子证据支持杠板归归入刺蓼组,而没有必要单立组或属.(2)刺蓼组、春蓼组和头状蓼组植物聚在一起,自展支持率为100%,说明它们之间有很近的亲缘关系.     

基于trnL-F序列探讨杠板归Polygonum perfoliatum的系统位置

杠板归（Polygonum perfoliatum L．）的系统位置一直存在争议,文中以塔黄为外类群,采用最大简约法对杠板归及其近缘类群的trnL-F序列进行了系统发育分析,结果表明：（1）杠板归和刺蓼为姊妹群,自展分析的支持率为99％,分子证据支持杠板归归人刺蓼组,而没有必要单立组或属。（2）刺蓼组、春蓼组和头状蓼组植物聚在一起,自展支持率为100％,说明它们之间有很近的亲缘关系。     

基于trnL-F序列探讨杠板归Polygonum perfoliatum的系统位置

杠板归(Polygonum perfoliatum L.)的系统位置一直存在争议,文中以塔黄为外类群,采用最大简约法对杠板归及其近缘类群的trnL-F序列进行了系统发育分析,结果表明:(1)杠板归和刺蓼为姊妹群,自展分析的支持率为99%,分子证据支持杠板归归入刺蓼组,而没有必要单立组或属.(2)刺蓼组、春蓼组和头状蓼组植物聚在一起,自展支持率为100%,说明它们之间有很近的亲缘关系.     

中国蓼族植物（蓼科）的地理分布

通过多年野外实地考察和资料统计分析,对蓼族植物在中国的地理分布进行了深入研究。结果表明,该类群在中国的分布具有一定规律。在水平分布上,物种数目由东北到西南呈逐渐增加的趋势,有6个高密度的分布区,集中沿横断山脉—秦巴山脉分布。除首乌属全国广泛分布外,其他各属或组均有其主要的分布区域。在垂直分布上,整个蓼族植物几乎都分布在海拔5 000 m以下。在海拔1 000～3 000 m,蓼族植物广泛分布,冰岛蓼属、拳参组、头状蓼组一年生型和神血宁组植物主要分布在海拔3 000 m以上,萹蓄组、春蓼组、刺蓼组、首乌属、虎杖属、金线草属和荞麦属主要分布在海拔1 000 m以下。     

中国木蓼属的研究兼论木蓼族的系统

我国木蓼属有11种,3变种,其中特有种3个。本文通过对它们的形态,花粉等性状的研究,探 讨了属的系统位置,提出了木蓼族的演化系统。在分析了木蓼属的性状后,认为木蓼组Sect Tragopyrum(Bieb．)Meisn．较为原始,应置于刺木蓼组Sect．Atraphaxis之前。本文还研究了该属的地理分布,初步探讨了它的起源及现代分布格局的形成。     

中国蓼属分叉蓼组和冰岛蓼属植物叶下表皮微形态研究

采用光学显微镜对中国蓼属分叉蓼组(Polygonum section Aconogonon)和冰岛蓼属(Koenigia)的21种植物的叶下表皮微形态进行了观察研究。结果表明,其叶下表皮微形态特征可分为三种类型：（1）气孔器类型为无规则型,表皮细胞多边形,垂周壁为波状;（2）气孔器类型为无规则型兼有非典型不等型,表皮细胞为多边形或不规则形,垂周壁为平直弓形或波状;（3）气孔器类型为不等细胞型,表皮细胞多边形,垂周壁为平直弓形。分叉蓼组（西伯利亚蓼除外）植物的叶表皮气孔器类型具有高度一致性,说明该组是一个自然类群。本文研究结果不支持将大铜钱叶蓼(Polygonum forrestii Diels)、铜钱叶蓼(P. nummularifolium Meissner)划归于冰岛蓼属的处理意见;支持将西伯利亚蓼(P. sibiricum Laxm.)独立成属,即西伯利亚蓼属(Knorringia Tzvel.)的观点;同时也支持仍将多穗蓼(P. polystachyum Wall.ex Meissner)和松林蓼(P. pinetorum Hemsl.)归在分叉蓼组的处理意见。     

水玉簪属系统发育重建的初步研究

以白玉簪科和兰科的代表种类分别作为外类群对水玉簪属进行了初步的分支分析。虽然运用不 同外类群进行分支分析产生的结果并不完全一致,但它们均显示了属内一些稳定“支”的结构及其种间关系。分支分析还表明：水玉簪属的两个组中,Foliosa组极可能是一个单系类群,而水玉簪组则是一并系类群。如果叶绿素的丧失是一个不可逆的进化过程,水玉簪族中全菌物异养习性的获得只出现过一 次。     

雪雀属系统发育关系的研究（雀形目：文鸟科)

雷雀属Montifringilla7种36个形态特征作为分类单元,进行支序分析。以麻雀属Passer、石雀属Petronia部分种类作为比较外群,讨论雪雀属的分类地位及其与近缘属麻雀属、石雀属系统发育关系;分析了雪雀属内种间的系统发育。支序分析的结果表明雪雀属为单系群,建议将雪雀属划分成两个亚属,讨论了雪雀属种类在进货上的位置,在3个近缘属的系统发育关系中,麻雀属类群较原始,雪雀属类群较进化,石雀属在进货中介于二之间。     

K序列探讨虎杖属与西伯利亚蓼的系统学位置

以蓼科Polygonaceae酸模亚科Rumicoideae酸模族Rumiceae大黄属Rheum L.作外类群, 对蓼亚科Polygonideae蓼族Polygoneae 4属19种1变种的trnL-F序列以及16种1变种的matK序列进行了测定(部分序列取自GenBank)和聚类分析, 探讨了虎杖属Reynoutria Houtt.和西伯利亚蓼Polygonum sibiricum Laxm.的系统学位置, 结果表明: (1)虎杖属在两个严格一致树中都聚到了何首乌属Fallopia Adans.的内部, trnL-F序列的支持率为99%, matK序列的支持率为100%, 说明虎杖属应归入何首乌属中, 所以虎杖属的R. japonica Houtt.与R. sachalinense (F. Schmidt ex Maxim.) Nakai应分别命名为Fallopia japonica (Houtt.) Ronse Decraene和F. sachalinense (F. Schmidt ex Maxim.) Ronse Decraene; (2)两个严格一致树都表明, 西伯利亚蓼远离蓼属Polygonum L., 聚到了何首乌属的附近, 两个序列支持率都为99%, 应将该种从蓼属中移出来, 提升为属级, 即西伯利亚蓼属Knorringia Tzvel., 西伯利亚蓼应命名为Knorringia sibirica (Laxm.) Tzvel.。另外, 本文对何首乌属与西伯利亚蓼属作了界定。     

基于ITS序列对中国簇毛黄耆亚属(黄耆属)系统学问题的初步研究

测定了簇毛黄耆亚属(Pogonophace)4组8种和外类群Caragana roborovskyi的ITS序列,从GenBank中调出相关12属47种的ITS序列,组成数据距阵,应用PAUP程序中的最大简约法构建了系统发育树状图.扁荚组(Sect. Sesbanella)与亚属其余类群在系统树上处于不同的分支,亲缘关系较远,这个亚属不是一个单系类群;膨果组(Sect. Bibracteola),背扁组(Sect. Phyllolobium)和袋果组(Sect. Trichostylus)作为一个单系类群能得到ITS序列的支持,但与鱼鳔槐亚族比与黄耆属其他类群的关系更近; Astragatus complanatus和A. tribulifolius可能为一对替代种;亚属下的分组以及膨果组下系的划分都得不到ITS序列分析的支持.     

虎尾草亚科系统发育关系的初步研究

运用广义形态学性状对虎尾草亚科（Chloridoideae）进行系统发育分析。内类群包括虎尾草亚科52属的69种植物,代表虎尾草亚科的主要类群;芦竹亚科（Arundinoideae）扁芒草族（Danthonieae）的Centropodia和Danthonia被选作外类群。分支分析表明,虎尾草亚科是一个单系类群。其严格一致树包括A、B、C、D、E5个分支。两个大族画眉草族（Eragrostideae）和虎尾草族（Chlorideae）代表虎尾草亚科内部类群分化的两个方向,分开处理较合理。细穗草族（Leptureae）放到虎尾草族中较合理。冠芒草族（Pappophoreae）是虎尾草亚科的基部类群,与画眉草族近缘。我们的研究支持虎尾草亚科从旧世界向新世界扩散的地理分布假说,并提供了虎尾草亚科属上类群的系统发育关系的框架。     

山东蓼属及近缘植物（蓼科）果实外果皮解剖学研究

利用光学显微镜对山东产蓼属（Polygonum）及近缘植物20种2变种的果实外果皮解剖学特征进行了观察研究。结果表明,其果实外果皮细胞在横切面上为方形、短矩形或狭长矩形,排列为栅栏状,细胞腔形状多样,大小取决于细胞壁增厚程度,具树状分枝或二叉分枝,垂周壁平直或波纹状。根据细胞垂周壁式样及细胞腔形状划分为3种类型,即：A.细胞腔近狭三角形,具树状分支,垂周壁强烈折曲,壁内多褶皱和空隙,如萹蓄。B.细胞腔近狭长、具树状分支,该类型又分为两个亚型：B1细胞腔形状无规则,垂周壁强烈折曲或波纹状,如春蓼;B2细胞腔形状规则,垂周壁平直,如拳参。C.细胞腔狭小,二叉至四叉分支,垂周壁平直,如篱蓼。果实外果皮解剖学特征对蓼族各属的范围界定及某些存疑种的系统学位置的处理具有重要意义。     

竹亚科系统学和生物地理学研究进展及存在的问题

对近年来在竹亚科作为一个单系类群的界定、其系统位置的确定、内部系统演化趋势以及地理分布和起源方面研究所取得的进展进行了评述。竹亚科作为一个单系类群仅包括了木本的竹族（Bambuseae)和一个草本的莪利竹族（Olyreae),其中莪利竹族分布在新几内亚的伊里安竹（Buergersiochloa)处于Olyreae最基部。禾本科12个亚科中除了3个亚科为基部类群以外,其余9个亚科分成PACCAD（包括黍亚科,狭义的芦竹亚科,广义的虎尾草亚科,假淡竹叶亚科,三芒草亚科和扁芒草亚科）和BOP单系分支（包括竹亚科,稻亚科和早熟禾亚科）。在BOP支中,竹亚科与早熟禾亚科相近缘,共同组成稻亚科的姐妹群。竹亚科分成草本和木本两个单系类群,木本竹子又分成热带和温带支系,热带支系进一步分成新世界热带和旧世界热带两个单系类群。从现有的化石证据和基部类群的地理分布推断,竹亚科很可能起源于晚白垩纪的冈瓦纳古陆。最后,本文就竹亚科研究尚存在的问题做了初步探讨。     

基于叶绿体trnL-F序列以及matK序列探讨虎杖属与西伯利亚蓼的系统学位置

以蓼科Polygonaceae酸模亚科Rumicoideae酸模族Rumiceae大黄属Rheum L.作外类群,对蓼亚科Polygonideae蓼族Polygoneae 4属19种1变种的trnL-F序列以及16种1变种的matK序列进行了测定(部分序列取自GenBank)和聚类分析,探讨了虎杖属Reynoutria Houtt.和两伯利亚蓼Polygonum sibiricum Laxm.的系统学位置,结果表明:(1)虎杖属在两个严格一致树中都聚到了何首乌属Fallopia Adans.的内部,trnL-F序列的支持率为99%,marK序列的支持率为100%,说明虎杖属应归入何首乌属中,所以虎杖属的R.japonica Hour.与R.sachalinense(F Schmidt ex Maxim.)Nakai应分别命名为Fallopia japonica(Houtt.)Ronse Decraene和F sachalinense(F Schmidt ex Maxim.)Ronse Decraene;(2)两个严格一致树都表明,西伯利亚蓼远离蓼属Polygonum L.,聚到了何首乌属的附近,两个序列支持率都为99%,应将该种从蓼属中移出来,提升为属级,即西伯利亚蓼属Knorringia Tzvel.,西伯利亚蓼应命名为Knorringiasibirica(Laxm.)Tzvel..另外,本文对何首乌属与西伯利亚蓼属作了界定.     

两栖蓼的分子系统学研究

两栖蓼是一种水陆两栖植物,植株在不同生态环境下外部形态差异较大,同时两栖蓼的系统位置存在争议,被归入春蓼组(sect.Persicaria)或提升为两栖蓼组(sect.Amphibium)。该文选取两栖蓼及春蓼组植物12种,以及刺蓼组、头状蓼组、神血宁组、拳参组、萹蓄组和外类群掌叶大黄共23种植物进行研究。植物总DNA的提取采用改进的CTAB法,所测序列以及从Genbank数据库下载的序列,以掌叶大黄为外类群,采用最大简约法和贝叶斯法对核糖体ITS序列和叶绿体trn L-F序列进行了系统发育分析。ITS序列对位排列的长度为735 bp,包括489个可变位点,272个位点是信息位点。简约法得到9个简约树,步长为1 084,CI指数为0.680,RI指数为0.614。trn L-F序列对位排列的长度为1 121 bp,包括427个可变位点,239个位点是信息位点。简约法寻找到9个简约树,步长为551(CI=0.911,RI=0.910)。贝叶斯法和简约法得到的树基本一致。分子序列分析结果显示,trn L-F序列树类似于ITS序列树。ITS序列构建的发育树上,两栖蓼与刺蓼组植物、春蓼组其他植物形成3个并列的分支;在trn L-F序列树上,两栖蓼则与其他春蓼组植物形成两个并列的分支。由此可见,两栖蓼与春蓼组其他植物的亲缘关系较远,成一独立的分支。两个分子证据支持将两栖蓼提升为两栖蓼组的处理意见。此外,两栖蓼的花粉具散沟,与典型的春蓼组的具散孔花粉不一致。再加上两栖蓼水陆两栖的特性,因此支持把两栖蓼提升为两栖蓼组的观点。两栖蓼组的界定为多年生草本,水陆两栖,根状茎横生,生于水中茎漂浮,叶长圆形或椭圆形,生于陆地茎直立,叶披针形或长圆状披针形,托叶鞘为筒状、薄膜质,总状花序穗状,瘦果近圆形,花粉具散沟。