中國蓼屬拳參組（蓼科）植物的系統(tǒng)學(xué)研究.pdf

1、本文通過對蓼科Polygonaceae蓼屬Polygonum拳參組sect.Bistorta植物的花粉形態(tài)進(jìn)行研究，并結(jié)合分子生物學(xué)對拳參組及其組下的烏飯樹葉蓼、匐枝蓼的分類學(xué)問題進(jìn)行探討；對15個個體的珠芽蓼Polygonum viviparum葉表皮微形態(tài)在光學(xué)顯微鏡下進(jìn)行觀察，并結(jié)合分子生物學(xué)，對珠芽蓼復(fù)合體的問題進(jìn)行探討與研究。主要的研究結(jié)果如下：
　　1、孢粉學(xué)研究
　　本文選擇中國產(chǎn)蓼屬拳參組（蓼科）10種5變種

2、植物的花粉，采用醋酸酐分解法和電鏡掃描法對其進(jìn)行觀察和比較研究。實驗結(jié)果表明，所研究的拳參組植物赤道面為矩圓形，極面為三裂圓形，在平均大小、極軸長(P)/赤道軸長(E)值、內(nèi)外壁厚度等特征上基本相似，但在花粉粒形狀及外壁紋飾上存在差異。烏飯樹葉蓼的花粉粒形狀為近球形，不同于拳參組中的其它植物；烏飯樹葉蓼和匐枝蓼、寬葉匐枝蓼這三者在電子顯微鏡下的花粉外壁為穿孔型紋飾，拳參組其它物種的花粉外壁為顆粒-穿孔型紋飾，存有較大差異。而拳參組其它植

3、物的花粉形態(tài)具有高度一致性，且不同于蓼屬中其它各組植物的花粉形態(tài)，因此建議將拳參組提升為屬級，即拳參屬Bistorta，同時相應(yīng)的將烏飯樹葉蓼和匐枝蓼劃出拳參組中，成立拳參屬烏飯樹葉蓼組和拳參屬匐枝蓼組。
　　2、分子系統(tǒng)學(xué)研究
　　選用酸模亞科Subfam.Rumicoideae酸模族Trib.Rumiceae山蓼屬Oxyria的山蓼O.digyna、大黃屬Rheum的藥用大黃R.officinale、塔黃R.nobil為

4、外類群，基于ITS基因序列；選用酸模亞科Subfam.Rumicoideae酸模族Trib.Rumiceae山蓼屬Oxyria的山蓼O.digyna、大黃屬Rheum的藥用大黃R.officinale為外類群，基于trnL-F基因序列；選用酸模亞科Subfam.Rumicoideae酸模族Trib.Rumiceae大黃屬Rheum的圓葉大黃Rheum.tataricum，山蓼屬Oxyria的山蓼O.digyna、O.sinensis中華

5、山蓼為外類群，基于rbcL基因序列，采用最大簡約法(MP)，最大似然法(ML)，貝葉斯法(Bayes)構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育進(jìn)化樹。研究結(jié)果表明：1)萹蓄組與蓼屬其它組的親緣關(guān)系較遠(yuǎn)；2)蓼組、刺蓼、頭狀蓼組形成一單系類群，支持率高，說明3個組植物的親緣關(guān)系近；3）分叉蓼組、冰島蓼屬、拳參屬有很近的親緣關(guān)系，三者形成一個很好的單系類群，拳參屬為分叉蓼組和冰島蓼屬的姊妹群；4)拳參屬獨自形成一分支，且擁有較高的自展支持率，說明拳參屬植物起源于共同的

6、祖先，是一個單系類群，形態(tài)學(xué)也支持此觀點，支持拳參屬地位的成立；5)烏飯樹葉蓼和匐枝蓼及其變種寬葉匐枝蓼與拳參屬中的其它物種的親緣關(guān)系較遠(yuǎn)，因此建議將這2種1變種植物從拳參組中分離出來，提升為組級，即建立拳參屬烏飯樹葉蓼組(包含烏飯樹葉蓼1種)、拳參屬匐枝蓼組(包含匐枝蓼1種，寬葉匐枝蓼1變種)。
　　3、珠芽蓼復(fù)合體的研究
　　對取自不同地點、不同生境的15個個體的珠芽蓼的葉表皮微形態(tài)在光學(xué)顯微鏡下進(jìn)行觀察，總結(jié)每個個體的

7、葉表皮特征，并結(jié)合分子生物學(xué)，選用酸模亞科Subfam.Rumicoideae酸模族Trib.Rumiceae大黃屬Rheum的塔黃R.nobil，藥用大黃R.officinale為外類群，選取ITS基因序列，采用最大簡約法，對獲取的序列進(jìn)行分析，構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育進(jìn)化樹。研究結(jié)果表明，以根據(jù)有無珠芽來定義珠芽蓼的傳統(tǒng)方法并非十分可靠，從進(jìn)化樹和葉表皮微形態(tài)的結(jié)果來看，本次的研究對象珠芽蓼-11與圓穗蓼的親緣關(guān)系較近，珠芽蓼-10與拳參及其變