单子叶植物高级分类阶元系统演化: matK、rbcL和18S rDNA序列的证据

基于两个叶绿体基因（matK和rbcL）和一个核糖体基因（18S rDNA）的序列分析,对代表了基部被子植物和单子叶植物主要谱系分支的86科126属151种被子植物（单子叶植物58科86属101种）进行了系统演化关系分析。研究结果表明由胡椒目Piperales、樟目Laurales、木兰目Magnoliales和林仙目Canellales构成的真木兰类复合群是单子叶植物的姐妹群。单子叶植物的单系性在3个序列联合分析中得到98％的强烈自展支持。联合分析鉴定出9个单子叶植物主要谱系（广义泽泻目Alismatales、薯蓣目Dioscorcales、露兜树目Pandanales、天门冬目Asparagalcs、百合目Liliales、棕榈目Arecales、禾本目Poales、姜目Zingiberales、鸭跖草目Commelinales）和6个其他被子植物主要谱系（睡莲目Nymphaeales、真双子叶植物、木兰目、樟目、胡椒目、林仙目）。在单子叶植物内,菖蒲目Acorales（菖蒲属Acorus）是单子叶植物最早分化的一个谱系,广义泽泻目（包括天南星科Araceae和岩菖蒲科Toficldiaccae）紧随其后分化出来,二者依次和其余单子叶植物类群构成姐妹群关系。无叶莲科Petrosaviaceac紧随广义的泽泻目之后分化出来,无叶莲科和剩余的单子叶植物类群形成姐妹群关系,并得到了较高的支持率。继无叶莲科之后分化的类群形成两个大的分支：一支是由露兜树目和薯蓣目构成,二者形成姐妹群关系：另一支是由天门冬目、百合目和鸭跖草类复合群组成,三者之间的关系在单个序列分析和联合分析中不稳定,需要进一步扩大取样范围来确定。在鸭跖草类复合群分支内,鸭跖草目和姜目的姐妹群关系在3个序列联合分析和2个序列联合分析的严格一致树中均得到强烈的自展支持,获得的支持率均是100％。但是,对于棕榈目和禾本目在鸭跖草类中的系统位置以及它们和鸭跖草目-姜目之间的关系,有待进一步解决。值得注意的是,无叶莲科与其他单子叶植物类群（除菖蒲目和泽泻目外）的系统关系在本文中获得较高的自展支持率,薯蓣目和天门冬目的单系性在序列联合分析中都得到了较好的自展支持,而这些在以往的研究中通常支持率较低。鉴于菖蒲科和无叶莲科独特的系统演化位置,本文支持将其分别独立成菖蒲目和无叶莲目Petrosavialcs的分类学界定。     

单子叶植物和双子叶植物的叶发育方式

叶侧生于茎上并与茎共同构成植物的枝条;叶是植物进行光合作用的主要器官,是植物体最富有特征的结构部分之一。单子叶植物和双子叶植物是被子植物的两大类群,人们观察它们的叶,发现其外部形态和内部构造都存在着很大的不同。这种差异,又是与这两类植物的叶发育方式相关联的。     

湖北单子叶植物新记录

于2011~2013年对湖北神农架国家级自然保护区进行了第四次全国中药资源普查,发现若干湖北植物新记录。该研究报道了湖北单子叶植物2个新记录属——顶冰花属(Gagea Salisbury)和筒距兰属(Tipularia Nuttall),8个新记录种分别为:少花顶冰花[Gagea pauciflora(Turczaninow ex Trautvetter)Ledebour]、凤凰蜘蛛抱蛋(Aspidistra fenghuangensis K.Y.Lang)、卷瓣重楼(Paris undulata H.LiV.G.Soukup)、筒距兰(Tipularia szechuanica Schlechter)、大黄花虾脊兰(Calanthe sieboldii Decaisne ex Regel)、小杜若[Pollia miranda(H.Léveillé)H.Hara]、长耳南星(Arisaema auriculatum Buchet)、大针薹草(Carex uda Maximowicz)。包含3种国家二级保护植物——卷瓣重楼、筒距兰、大黄花虾脊兰。IUCN将筒距兰列为易危级别,卷瓣重楼和大黄花虾脊兰被列为极危级别,其中大黄花虾脊兰还是我国极小种群野生植物资源。该文对这些物种分布新区域的报道,扩大了这些植物的分布范围,也丰富和加深了对湖北植物多样性的认识与了解。     

单子叶植物叶片气孔观察方法改良的研究

通过对传统的植物叶片气孔观察方法的改良,建立了一种观察单子叶植物气孔的有效方法。该方法不仅能够分清上下表皮、准确定位,而且简单易行,具有很高的可靠性和稳定性。实验中采用该法可以准确地获得植物叶片的气孔参数,为植物学及生态学的相关研究提供方法上的参考依据。     

农杆菌转化单子叶植物的可能性及问题

本文评述从农杆菌转化单子叶植物的可能性以及农杆菌转化单子叶植物后外源基因表达活性的影响因素,试图对提高农杆菌转化单子叶植物的可能性的途径进行探讨。     

农杆菌介导的单子叶植物遗传转化研究进展

根癌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)Ti质粒转化系统的建立使植物遗传工程进入了一个飞速发展的时期。近年来,发根农杆菌(A.rhizogenes)Ri质粒毛根转化系统的研究十分迅速,展示了美好的前景,农杆菌介导的植物遗传转化已成为目前研究和应用最广泛的系统。但是,农杆菌的宿主范围一般仅限于双子叶植物和一些裸子植物,这就直接防碍着这种比较完善的基因转移技术在单子叶植物,尤其是禾谷类作物转化的应用。本文介绍了农杆菌介导的单子叶植物遗传转化的进展;对扩大农杆菌宿主范围、实现对单子叶植物转化的途径进行了探讨。 (一)农杆菌介导的单子叶植物转化的方法 目前建立的单子叶植物基因转移系统有:(1)农杆菌载体系统;(2)外源DNA     

农杆菌介导的单子叶植物转基因研究进展

农杆菌介导法是目前应用最为广泛的植物转基因方法。简单介绍了农杆菌遗传转化的原理,并从农杆菌携带外源基因进入植物的角度对农杆菌转化单子叶植物的关键和相关影响因素进行了论述,同时对近年来利用农杆菌介导法转化的单子叶植物的成功范例做了总结。     

试述高等学校《植物学》单子叶植物部分教学内容的改革

高等学校《植物学》课程单子叶植物部分的主要教学内容包括：１）单子叶植物的主要特征;２）单子叶植物与双子叶植物特征的比较;３）单子叶植物的主要类群等。此外还庆集中讲授或强凋下列６个方面的主要内容;１）单子叶植物的习性及生境;２）单子叶植物的大类群和数目;３）单子叶植物的传统类群或“历史名称”;４０单子叶植物传粉受精以及演化趋势;５）单子叶植物的沼生型胚肥及全面胎座;６）单子叶植物生物学研究的新进展。     

槭树科植物广义形态学性状分支分析

通过45个广义的形态学性状对槭树科(Aceraceae)尤其是槭属(Acer L.)的主要类群做了分支分析,结果显示：1)槭属内由于各类群分布着较多的同塑性状状态,而难以为属下组间关系的解决提供更多有价值的信息;通过对具体的性状状态分布分析显示,对于象槭属这样在形态上分化较大的类群,由于多数分类性状在不同类群间经历了平行和逆转演化,因而在较低分类阶元水平很难选择合适的性状来通过分支分析构建其系统发育;2)鸡爪槭组(section Palmata)作为整个槭属的基部类群,虽然支持率较低,但与其它类群相比在槭属内维持了较多的原始性状;3)金钱槭属(Dipteronia Oliv.)的两个种作为单系得到了100％的靴带支持,且和槭属作为姐妹群也得到了较好的支持。     

基于广义形态学性状对木通科的分支系统学分析

基于43个广义的形态学性状,对木通科进行了分支系统学分析。经过简约性分析,得到了68个同等简约的分支树。50％多数规则一致树的分支结构与以前建立的族划分系统基本一致。外类群大血藤属与木通科的勃奎拉藤属形成姐妹群,与以前的分支分析结果一致,但在分子系统发育树中,大血藤属却是整个木通科的姐妹群;除此之外,形态分支树的结构与分子树的结构差别不大,但一致性指数、保持性指数和各分支内部支持率均较低。单型的猫儿屎族和串果藤族位于分支树的基部,拉氏藤族与木通族是姐妹群,在木通族内,长萼木通属和木通属是姐妹群,作为一个分支;另一分支是PHS（牛藤果属、八月瓜属和野木瓜属）复合群,牛藤果属位于八月瓜属和野木瓜属各类群的基部。但八月瓜属和野木瓜属的属内系统发育关系仍有待进一步研究。     

柳属的分支系统学分析

基于61个广义的形态学性状,以杨属为外类群对柳属进行了分支系统学分析.经简约性分析,得到了21个同等简约的分支树,其严格一致树支持柳属为一个自然的分类群,但不支持将钻天柳属和心叶柳属从柳属中划分出去独立成属,也不支持对柳属进行属级水平上的细分,后两个结果得到孢粉学和分子系统学研究的支持.柳亚属为一个单系分支,皱纹柳亚属和黄花柳亚属也形成了一个单系分支.根据本研究的结果,建议将柳属划分为钻天柳亚属、柳亚属及黄花柳亚属3个亚属.由于较低的靴带支持率,其系统发育关系难于探讨.鉴于分支分析的一致性指数、保持性指数、各分支内部的支持率均不高,柳属的属下分类系统的划分有待进一步的研究.     

我国蝌蚪的科级分类研究

2017年末,我国的两栖动物已记录3目14科466种,其中,无尾目Anura 10科386种。蝌蚪是无尾两栖类物种的幼体,具有一系列适应水生生活的形态特征和一个特别的变态过程,是无尾目的主要标志之一。我国蝌蚪的形态特征散见于各个物种的形态描述,而对蝌蚪科级分类的系统研究却阙如。本文基于蝌蚪的8个形态学分类性状,概述了我国除亚洲角蛙科Ceratobatrachidae外9个科(铃蟾科Bombinatoridae、角蟾科Megophryidae、蟾蜍科Bufonidae、雨蛙科Hylidae、蛙科Ranidae、叉舌蛙科Dicroglossidae、浮蛙科Occidozygidae、树蛙科Rhacophoridae、姬蛙科Microhylidae)的蝌蚪分类特征,系统阐述了蝌蚪科级分类特征的分类和适应意义。     

广义飞蛾藤属(旋花科)的分支系统学分析

基于33个广义的形态学性状,对广义飞蛾藤属Porana s．l．进行了分支系统学分析。经过简约性分析,得到了10个同等简约的分支树。10个同等简约树的严格一致化树表明,广义飞蛾藤属是一较为自然的分类群。与广义飞蛾藤属的孢粉学、种皮微形态学研究结果一致,分支分析的结果不支持将广义飞蛾藤属拆分为4个或5个独立的属,应在属内划分分类等级。在整个形态分支树中广义飞蛾藤属4个亚属呈并列2个分支,其中飞蛾藤亚属(subg．Porana)和白花叶亚属(subg．Poranopsis)形成姐妹群构成一分支,三翅藤亚属(subg．Tridynamia)和棒状亚属(subg．Dinetus)以姐妹群的关系构成另一支。鉴于分支分析的Bootstrap支持率不高,广义飞蛾藤属范畴的最后界定和属内等级的划分仍有待于进一步研究。     

文昌鱼秦皇岛、青岛和厦门地理种群形态特征的分化

把分别采自秦皇岛、青岛和厦门(各25尾)的文昌鱼种群的形态特征分为计数性状8个和计量性状10个,然后对18个形态特征进行ANOVA、聚类和主成分分析。结果表明:3地种群全长、体高和背腹鳍条数等18个形态特征的平均值均存在显著差异(P<0·05),且种群间的变异大于种群内。进一步比较秦皇岛和青岛种群,除在口笠触须、背鳍条数、腹鳍条数和肌节总数4个特征较为相似外,其余14个特征均存在显著差异(P<0·05);而青岛和厦门种群在全长、体高、腹孔肛门间肌节数、生殖腺数、吻鳍高、背鳍高、上尾鳍高等7个特征上更为相似(P>0·05);此外,秦皇岛和厦门种群在腹鳍高、上尾鳍长和高、下尾鳍长和高等5个特征上存在相似性(P>0·05)。聚类分析结果表明,75个样本明显分成两个类群:第二类群主要由厦门样本构成,而第一类群则主要由秦皇岛和青岛样本构成。由前3个主成分分析结果表明,所有样本可大致分为3个类群:秦皇岛、青岛和厦门类群。其中来自厦门的个体聚成一个明显的独立类群,而来自秦皇岛和青岛的样本在主成分分析图上则存在一定的交叉和重叠。总之,厦门地理种群分化最为明显,而秦皇岛和青岛种群在总体分化的趋势下,个体间形态特征仍存在相似性。     

中鲤亚属的分支系统学分析

基于外部形态特征和内部骨骼特征对鲤科鲤属中鲤亚属进行了分支系统学分析,内群包括中鲤亚属的全部5种和鲤亚属的2种鱼类,外群采用乌原鲤。在鲤属鱼类和外群间共有48个性状存在变化。系统发育分析采用PAUP^*软件的Parsimony和Bootstrap两种方式的Branch-and-Bound算法,排除不能极化的特征和特有离征之后,还有28个特征可用,由这28个特征可得到唯一的系统树,树长69,一致性系数0.7246,排除无用特征的一致性系数0.6122,保留系数0.6346。由5种中鲤组成的中鲤亚属明显不构成一个单系群。结果表明：中鲤亚属是一个复系群,该类元应该被撤销。     

鳃虱科(甲壳动物亚门,等足目)种间系统发育支序分析

本文选择鳃虱科Bopyridae的47个形态学性状,利用PAUP软件,以支序分析方法对中国海域鳃虱科22属38种进行种间系统发育关系研究。支序分析结果较好地反映了鳃虱科内姐妹群的关系。根据分析结果,鳃虱科中较早分出的物种为假鳃虱亚科巨鳃虱属中的日本巨鳃虱Gigantione ishigakiensis;较晚分化出来的物种是背腹虱亚科腹虱属的日本腹虱Athelges takanoshi mensis和假盖腹虱属的日本假盖腹虱Pseudostegias setoensis,种间姐妹群关系为:假鳃虱亚科中偏寄居蟹鳃虱属的球足偏寄居蟹鳃虱Asymmetrione globifera与仿偏寄居蟹鳃虱属的疣缘仿偏寄居蟹鳃虱Parasymmetrione tuberculineata为姐妹群,假鳃虱亚科扁蝼蛄虾鳃虱属中的卵圆扁蝼蛄虾鳃虱Gyge ovalis与福建扁蝼蛄虾鳃虱Gyge fujianensis为一对姐妹群,蟹鳃虱亚科指突鳃虱属中的霍氏指突鳃虱Dactylokepon halthuisi与蝼蛄虾鳃虱属的双突蝼蛄虾鳃虱Upogebione bidigitatus为一对姐妹群,多疣蟹鳃虱属的分节多疣蟹鳃虱Onkokepon articulatus与北部湾多疣蟹鳃虱O.beibuensis为一对姐妹群,异节蟹鳃虱属的单异节蟹鳃虱Allokepon monody与长尾异节蟹鳃虱A.longicauda为一对姐妹群。     

A Cladistic Analysis of the Evolutionary Relationships of the Members of the Tyrosinase Gene Family Using Sequence Data

Recently, DNA sequence data have been published on tyrosinase and tyrosinase-related proteins (TRPs) in a wide variety of vertebrates ranging from Rana to Homo. These proteins are in turn members of a larger family of binuclear copper-binding proteins, which all contain two highly conserved copper-binding domains. This gene family also includes tyrosinases from fungi and bacteria as well as arthropodan and molluscan hemocyanins. Parsimony-based alignment and tree construction algorithms (Malign, vl.85 and PAUP, 3.1.1) were used to analyze the diversification of both the evolutionarily conserved copper-binding domains i6n copper-binding proteins in general as well as the diversification of the vertebrate tyrosinase gene family more specifically. These analyses show that the diversification of the vertebrate tyrosinase gene family minimally predates the diversification of vertebrates. Vertebrate tyrosinases proper first diverged from an ancestral tyrosinase-related protein (TRP) that then subsequently diverged to form tyrosinase-related protein-Is (TRP-1s) and tyrosinase-related protein-2s (TRP-2s).     

Phylogeny of Trichomonads Based On Partial Sequences of Large Subunit Rrna and On Cladistic Analysis of Morphological Data

ABSTRACT. Several domains of large subunit rRNA from nine trichomonad species have been sequenced. Molecular phylogenies obtained with parsimony and distance methods demonstrate the trichomonads are a monophyletic group which branches very early in the eukaryotic tree. the topology of the trees is in general agreement with traditional views on evolutionary and systematic relationships of trichomonads. A clear dichotomy is noted between the subfamily Trichomonadinae and the subfamily Tritrichomonadinae. In the latter subfamily, a second division separates the " Tritrichomonas muris -type" species from the " Tritrichomonas augusta -type" ones. Previous evolutionary schemes in which the Monocercomonadidae were regarded as the most "primitive" and the Trichomonadidae as more "evolved" are not in agreement with our molecular data. the emergence of Monocercomonas and Hypotrichomonas at the base of the Tritrichomonas lineage suggests a secondary loss of some cytoskeletal structures, the costa and undulating membrane in these genera. This is corroborated by the early branching position of Trichomitus. which possesses a costa and an undulating membrane and has usually been placed among the Trichomonadidae on the basis of cytological characters. A cladistic analysis was applied to the available morphological characters in order to produce a hierarchical grouping of the taxa reflecting their morphological diversity. Supplementary key words. Evolution, molecular phylogeny, morphological cladistic analysis.