金缕梅科银缕梅属与帕罗堤属的亲缘关系——核糖体DNA ITS序列证据

本文对金缕梅科弗特吉族(Molinadendron和Matudaea除外)的细胞核核糖体DNA ITS片段进行了序列分析,在此基础上对该族的演化关系、尤其是中国特有属银缕梅属的系统位置进行了最简约分支分析。基本结果如下：其一,蚊母族和狭义的弗特吉族均不形成自己的单系分支,因此,支持Endress的处理,即合并两族为广义的弗特吉族;其二,银缕梅属同帕罗堤属有着密切的亲缘关系,支持形态学和解剖学结论;其三,根据该片段核苷酸序列的演化速率推算出的银缕梅属和帕罗堤属间分化时间为晚中新世。此结论大致与化石记录相符。     

四药门花属及其近缘植物ITS区序列分析和系统学意义

测定和分析了四药门花等１３种金缕梅科（Ｈａｍａｍｅｌｉｄａｃｅａｅ）植物的核糖体ＤＮＡ转录间隔区（ＩＴＳ区）及５８Ｓ编码区的序列。应用最大简约法构建的分子系统树表明：被分析的金缕梅亚科（Ｈａｍａｍｅｌｉｄｏｉｄｅａｅ）植物形成一个单系类群,亚科内及其中的金缕梅族（Ｈａｍａｍｅｌｉｄｅａｅ）内部呈复系演化（ｐｏｌｙｐｈｙｌｅｔｉｃ）的特征;支持秀柱花族（Ｅｕｓｔｉｇｍａｔｅａｅ）（含秀柱花属Ｅｕｓｔｉｇｍａ、牛鼻栓属Ｆｏｒｔｕｎｅａｒｉａ和山白树属Ｓｉｎｏｗｉｌｓｏｎｉａ）成立以及将蚊母树族（Ｄｉｓｔｙｌｉｅａｅ）与弗特吉族（Ｆｏｔｈｅｒｇｉｌｅａｅ）合并的观点,此结果与Ｅｎｄｒｅｓ（１９８９）系统接近;金缕梅族中金缕梅属（Ｈａｍａｍｅｌｉｓ）与弗特吉族中的弗特吉属（Ｆｏｒｔｈｅｒｇｉｌａ）、银缕梅属（Ｓｈａｎｉｏｄｅｎｄｒｏｎ）和水丝梨属（Ｓｙｃｏｐｓｉｓ）系统发育关系密切;四药门花属（Ｔｅｔｒａｔｈｙｒｉｕｍ）与木属（Ｌｏｒｏｐｅｔａｌｕｍ）属于同一个单系类群,它们与Ｈａｍａｍｅｌｉｓ的亲缘关系较远     

银缕梅属——中国金缕梅科一新属

在研究中国稀有濒危植物过程中,通过三年观察,作者发现小叶金缕梅绝无花瓣,无疑应从金缕梅族中分出,其形态特征又明显与无花瓣的蚊母树族和弗特吉族各属有差别,故成立新属——银缕梅属。     

银缕梅木材解剖特征及其系统学意义

报道了银缕梅（ShaniodendronsubaequaleM.B.Deng,H.T.Wei＆X,Q,Wang）木材的解剖学特征,通过比较研究支持将银缕梅（“小叶金缕梅”HamamelissubaeqalisH.T.Chang）从金缕梅属（族）中分出的处理,其合适的系统位置应归入弗特吉族。     

银缕梅叶器官的宏观与微观结构及系统意义

银缕梅〔Ｓｈａｎｉｏｄｅｎｄｒｏｎｓｕｂａｅｑｕａｌｅ（Ｃｈａｎｇ）Ｄｅｎｇ,ＷｅｉｅｔＷａｎｇ〕叶表皮毛为星状毛,气孔器为平列式中周缘型,叶缘齿型为弗特吉型,叶肉栅栏组织一层细胞厚,三叶隙三叶迹的节,从茎节到叶之间的维管束呈分离合并分离的变化格局,并且呈续次合并和续次分离发育模式。这些结果进而说明银缕梅属的独立性,也从一个侧面证明它应属于狭义的弗特吉族（Ｆｏｔｈｅｒｇｉｌｅａｅ）。     

银缕梅属(Shaniodendron)染色体数报告

银缕梅园ShaninodendronM.B.Deng,H.T.WeietX．Q．Wang银缕梅S．subaequale（Chang）Deng,WeietWang发表于1992年,为中国特有的单种属。银缕梅染色体的观察结果表明：银缕梅染色体为小型,点状;2n=24.其染色体数与Anderson＆Sax（1935）报道（J,ArnArb．16：210～215）的金缕梅亚科各届染色体大多数为n=12相一致。形状则与Weaver（196）报道（JArnArb50：559～619）的弗特吉属（Fothergilla）的FmajiorLodd相近,但F．majiorn=36该属另一种F.gareniiMurr．n＝24,它们的染色体基数均为12,可见银缕梅属与弗特吉属有近缘关…     

基于流式细胞术和K-mer分析的银缕梅属(Parrotia C.A.Mey.)植物基因组大小测定

金缕梅科(Hamamelidaceae)银缕梅属(Parrotia C.A.Mey.)仅包含银缕梅(Parrotia subaequalis(H.T.Chang)R.M.Hao&H.T.Wei)和波斯铁木(Parrotia persica(DC.)C.A.Mey.)两种落叶阔叶乔木,其中银缕梅是我国华东地区特有的Ⅰ级濒危珍稀保护植物,属东亚第三纪孑遗成分;其姊妹种波斯铁木则间断分布于伊朗北部,属北极第三纪孑遗植物类群。本研究首次利用流式细胞术和K-mer分析方法对银缕梅属两姊妹种的基因组大小进行了测定,建立和优化了以萝卜(Raphanus sativus L.‘Saxa’)为内标、WPB(Woody plant buffer)为细胞核解离液的两种植物单倍体基因组的DNA含量(DNA C值)流式测定的适宜体系,旨在为金缕梅科银缕梅属植物的全基因组测序、基因组学研究、种质资源开发和利用以及物种保育等提供前期基础数据参考;同时也可为金缕梅科其他属、种的基因组大小测定提供借鉴。主要研究结果如下:(1)通过流式测定银缕梅基因组大小约为971.45±13.91 Mb,波斯铁木基因组大小约为890.52±24.69 Mb;(2)K-mer分析估测银缕梅基因组大小为951.70 Mb,杂合率为1.740%,重复序列比例为77.50%;波斯铁木基因组大小为858.50 Mb,杂合率为0.695%,重复序列占74.30%;(3)银缕梅属于高杂合和高重复基因组,波斯铁木则属于微杂合和高重复基因组。本研究的结果为银缕梅属植物后续基于DNA三代高通量测序技术的全基因组测序、组装及去冗余处理等工作提供了重要的数据参考。     

弗特吉族在中国的发现及其意义

在连续数年的稀有濒危植物调研中,发现特产于江苏宜兴的小叶金缕梅实属一误订。该植物花两性,绝无花瓣,故可以肯定是金缕梅亚科中我国唯一缺少的弗特吉族植物。弗特吉族在中国的发现,使中国成为世界上唯一拥有该亚科五个族的国家,证明中国是世界金缕梅亚科的多样性中心,填补了该族在东亚分布的空白,为中国新生代植物研究和对金缕梅科以及被子植物的系统学研究提供了不可缺少的活材料。     

火丝菌科(盘菌目)部分属的系统学研究

本文以核糖体小亚基(SSUrDNA)为分子标记,对28个属60个种的71个序列片段进行序列分析,探讨火丝菌科的属间亲缘关系。研究结果支持广义的火丝菌科概念,表明该科是单起源的,显示5个主要分支。腐生或与植物共生形成菌根、囊盘被表面具有毛状物的15个属构成A分支,该分支中仅部分属之间的关系比较明确;与苔藓植物生长在一起的4个属构成B分支;C分支包括Otidea和Otideopsis两属,后者与Otidea的成员混杂在一起;D分支仅包括Acervus的成员;E分支由Geopyxis,Tarzetta,Paurocotylis等5个属组成。分子系统学的研究结果与形态学分类系统之间存在一定差异,依据形态特征和超微结构建立的亚科和族均未获得支持。     

金缕梅亚科ITS序列分析及其系统学意义

根据金缕梅亚科22属（活塞花属Embolanthera除外）代表种的nrDNA ITS序列数据构建了分子系统树。结合形态解剖证据,金缕梅亚科可分为3个族,即①Ji木族LoropetaleaeZhangtrib.nov.,包括蜡瓣花属Corylopsis、Maingaya、Matudaea、活塞花属、四药门花属Tetrathyrium和Ji木属L;②DicorypheaeZhangtrib.nov.,包括毛枝花属Trichocladus、Dicoryphe、Neostrearia、Ostrearia、Noahdendron、秀柱花属Eustigma、牛鼻栓属Fortunearia、山白树属Sinowilsonia、Molinadendron;③金缕梅族Hamamelideae,包括Fothergilla、金缕梅属Hamamelis、Parrotiopsis、水丝利属Sycopsis、Parrotia、银缕梅属Shaniodendron、蚊母树属Distylium和拟母树属Distyliopsis。     

银缕梅属花形态及其分类学意义

以1995年在江苏宜兴发现的一较大银缕梅居群的花为材料,观察确认金缕梅亚科单种属银缕梅属（ShaniodendronM.B.Deng,H．T．WeietX．QWang）的花序为近头状短稳状花序,由4～7朵花组成,花序内轮4～5朵花,两性;外轮1～2朵花,常为雄花,构成雄全同株。花无柄,无花瓣,花喜常合成浅林状,杯缘及杯背早期簇生长硬毛（hirsute）,花生于初生苞片腋处,初生苞片卵形或阔卵形。雄蕊不定数,5～15枚,花丝长,直立。与其他无花瓣属植物比较表明,银缕梅属与特产里海南岸的Parrotia形态极为相似,主要区别在于本属花萼合生成浅怀状。银缕梅属花形态特征的阐明,对探讨金缕梅亚科无花瓣类群的系统发育具有重要意义。     

中国特有属——羽叶点地梅属的细胞学研究

本文首次对中国特有的羽叶点地梅属Pomatosace Maxim．进行了细胞学研究。羽叶点地梅P. filicula Maxim．的间期核和有丝分裂前期染色体分别为复杂染色中心型和中间型;染色体数目为2n=20,核型公式为2n=18m+2sm;染色体大小介于6.4μm至4.1 μm之间;核型不对称性为2A型。细胞学证据支持羽叶点地梅属与点地梅属相近的观点。     

rDNA片段的序列分析在苦苣苔亚科系统学研究中的应用

本文测定了苦苣苔亚科4族、5属、5种植物的核糖体DNA中的内转录间隔区(ITS)序列及5．8s rRNA基因的3′端序列。这几种苦苣苔亚科植物的ITS-1的长度范围为234～258 bp,ITS-2的长度范 围为218～246bp。Whytockia bijieensis的ITS-1(258bP)和ITS-2(218 bp)在长度、序列及GC含量上 均与其它几个种有较大差异,其代表的尖舌苣苔族可能很早就自苦苣苔亚科的祖先沿单独的一个分支 演化。以w．bijieensis作为功能性外类群,运用PAUP软件分析仅得到一个最简约树。在简约树上, Cyrtandra umbelliferm、Briggsia longipes和Anna mollifolia形成一个单系群,bootstrap分析对该分支的 支持强度达97％,Chirita crasslfolia位于该分支的基部。由于系统树上Cyrtandra umbellifera代表的 浆果苣苔族和Anna mollifolid代表的芒毛苣苔族均起源于长蒴苣苔族,结合这3个族在形态上存在过渡系列,建议将浆果苣苔族和芒毛苣苔族均并入长蒴苣苔族。     

rDNA片段的序列分析在苦苣苔亚科系统学研究中的应用

本文测定了苦苣苔亚科4族、5属、5种植物的核糖体DNA中的内转录间隔区(ITS)序列及5．8s rRNA基因的3′端序列。这几种苦苣苔亚科植物的ITS-1的长度范围为234～258 bp,ITS-2的长度范 围为218～246bp。Whytockia bijieensis的ITS-1(258bP)和ITS-2(218 bp)在长度、序列及GC含量上 均与其它几个种有较大差异,其代表的尖舌苣苔族可能很早就自苦苣苔亚科的祖先沿单独的一个分支 演化。以w．bijieensis作为功能性外类群,运用PAUP软件分析仅得到一个最简约树。在简约树上, Cyrtandra umbelliferm、Briggsia longipes和Anna mollifolia形成一个单系群,bootstrap分析对该分支的 支持强度达97％,Chirita crasslfolia位于该分支的基部。由于系统树上Cyrtandra umbellifera代表的 浆果苣苔族和Anna mollifolid代表的芒毛苣苔族均起源于长蒴苣苔族,结合这3个族在形态上存在过渡系列,建议将浆果苣苔族和芒毛苣苔族均并入长蒴苣苔族。     

点地梅属的分子系统学、生物地理学和垫状形态的趋同进化

报道了青藏高原地区的点地梅属Androsace L.及羽叶点地梅属Pomatosace Maxim.共14种29个居群的ITS与trnL-F DNA序列各27与25条;并结合已报道相关种类的有关序列,构建了“点地梅群”的分子系统发育树。研究发现“点地梅群”的4个属为一单系类群,含有两个稳定的分支：一支全部由点地梅属的种类组成,另一支分别由羽叶点地梅属、Douglasia Lindley、Vitaliana Sesler和9种点地梅属植物组成;点地梅属裂叶组sect. Samuelia Schlechtd.的3个种与点地梅组sect. Androsace的2个种在3套序列分析中位于不同的系统位置。各分支基部的种都分布在中国东南部及青藏高原东部,分子地理标记的结果支持形态学提出该地区为“点地梅群”植物起源地的假设。从青藏高原东部地区向欧洲及其他北半球地区存在不同时期内多个进化支的多次扩散。粗略的时间估算表明该群植物可能是在第三纪的中新世以来才开始发生的。垫状种类分别在青藏高原和欧洲独立起源,而在青藏高原地区的分化要早于在欧洲的分化,在前一地区可能与青藏高原自中新世开始发生的造山运动、形成高海拔的山地有关,而在后一地区则是与第三纪末至第四纪的冰期气候反复波动有关。垫状植物在青藏高原上的大规模分布则可能较晚,与冰期结束后全新世晚期气候再次变冷有关。一些物种种内的遗传分化也可能部分反映了气候来回波动中它们在高原上的退缩和再扩张过程     

鹅观草属的系统发育分析

根据分支系统学的原理和方法, 对禾本科鹅观草属进行了系统发育分析。鹅观草属传统分类上的18 个系被确定为终端类群, 来自形态学、解剖学、细胞学和孢粉学的23 个性状被选作建立矩阵的依据;雀麦族中的短柄草属作为外类群被用于外部性状的极性识别, 过去分析过的性状资料被用于微观特征的极性判断;采用PAUP 程序对矩阵进行运算, 共获得6 个同等简约的谱系分支图, 其中具最低f-比值的图被选作分支分析的基础。结果表明, 分支图上显示的组、系划分与传统分类的基本一致, 各类群间的演化关系与过去凭借单一证据所作的零散推断也基本吻合。所不同的是半颖组各支类群不是共祖起源, 可能具有复杂的内部组成;在个别系间, 分支图展现的类群位置与宏观分析的存在差异。     

毛冠菊属的花粉形态和结构及其系统学意义

对国产菊科特有属的花粉形态和结构进行了光学显微镜、扫描电镜和透射电镜的观察和研究。该属的花粉可以分为圆球形、扁球形和长球形三种类型。种之间的花粉差异主要表现在大小、形状和外壁纺饰的细微变化等方面。与紫菀族、竿里光旋和旋覆共族三个族的代表种的花粉特征进行对比分析,并结合其它生物演化证据,可得取以下结论：（１）支持ａｎｄ－Ｍａｚｚｅｔｔｉ的分类意见,毽炙属应归于紫族中;（２）毛冠菊属的花粉可划分为圆球     

中国锦鸡儿属的分子系统发育

测定了中国锦鸡儿属Caragana各属下分类群20个代表种的ITS、trnL-F和trnS-G序列.基于3种DNA片段的单独分析所获得的系统发育树具有相似的拓扑结构;3种片段的合并分析提高了各分支的支持度,并获得了相似的系统发育树.落轴亚属subgen.Caragana的种类构成了一个在系统树上首先分化出来的单系分支,与形态特征和地理分布的研究一致.短齿系ser. Occidentales和长齿系ser. Bracteolatae的代表种构成了1个单独的分支,因此短齿系应被放入长齿系所属刺叶组sect.Longspina 而不是针刺组sect.Spinosae或sect.Pruinosa.分子系统学证据支持依据叶片宽窄在掌叶组sect.Frutescentes中再划分2个系的形态学研究结论;但Ser.Dasyphyllae和针刺系ser.Spinosae的亲缘关系较近,系统发育分析的结果似乎不支持在针刺组中单独划分2个系.宿轴类的物种聚成一个单系的分支,因此应被处理为一个组--鬼箭组sect.Jubatae;荚果里面被毛和无毛的种类各自构成2个小支,支持依据该特征在组下分系.系统树显示Sanczir定义的sect.Tragacanthoides然为多系类群,应将该组中所包含的刺叶组、针刺组、和鬼箭组的种类划分出来.基于ITS的遗传距离表明卷叶锦鸡儿C. ordosica与藏锦鸡儿C, tibetica应该是2个不同的种.     

云南食植瓢虫族的系统位置及属间关系

本文对云南食植瓢虫族昆虫形态学,特别是跗爪基齿,上颚侧齿,雌、雄性外生殖器等性状的研究,讨论了本族的属间关系;应用分支系统学的原理和方法,对本族系统位置的研究进行了尝试。采用最大同步法对本族5个属8个性状状态进行了分支分析,其结果与传统分类结果有一定的差异。结论支持将食植瓢虫属分为3个亚属,其中2个为新亚属。     

菰属Zizania L.植物的分支分类研究

本文应用分支分类学中的最大同步法对全世界菰属Zizania L.及其有关属种进行定量分析研究其种系发生后所得出的分支树谱图上明显表示出法洛斯属Pharus Br.不应该与菰属、稻属Oryza L.等同位在稻族Oryzeae内,而应另立法洛斯族Phareae.菰属在稻族中独立出较进化的一支,当今称为菰亚族Zizaniinae.在菰属内全世界有4种.2亚种,其演化关系为菰Z.latifolia是最原始,由它分别向得克萨斯菰Z.texana及水生菰Z.aquatica演化,再由水生菰演化至沼生菰Z.palustris。