滇東北三脈紫菀多倍體復(fù)合體的細(xì)胞地理學(xué)研究和分子鑒定.pdf

1、三脈紫菀(Aster ageratoides Turcz.)，屬于菊科紫菀屬(AsterAsterceae)，是著名的多倍體復(fù)合體，包括2x，3x，4x，5x，6x，7x，8x等多種細(xì)胞型。根據(jù)林镕(1985)的劃分，該復(fù)合體在我國有2種13個(gè)變種。三脈紫菀多倍體復(fù)合體主產(chǎn)我國，但到目前為止，對國產(chǎn)三脈紫菀復(fù)合體的細(xì)胞學(xué)和細(xì)胞地理學(xué)研究僅見少量報(bào)道，對各變種的分子生物學(xué)方面的研究更少之又少，因此國產(chǎn)三脈紫菀的研究有待深入開展。本文通過對

2、云南東北部地區(qū)的三脈紫菀多倍體復(fù)合體的形態(tài)學(xué)、細(xì)胞地理學(xué)的研究及分子生物學(xué)研究，探討了滇東北三脈紫菀的類群及各變種的形態(tài)特征、細(xì)胞型及分子特征，分析了各變種的細(xì)胞地理規(guī)律(主要是垂直分布規(guī)律)，同時(shí)對不同變種的起源及各變種間的隔離機(jī)制進(jìn)行了探討。
　　 1形態(tài)學(xué)研究
　　 筆者通過對多株植物中部葉葉片的測量及花部形態(tài)解剖，對滇東北地區(qū)的三脈紫菀進(jìn)行了形態(tài)學(xué)方面的研究。發(fā)現(xiàn)其葉片大小、葉片毛被、總苞片大小、舌片大小、舌狀花

3、子房大小、冠毛長度等性狀，在區(qū)分不同變種方面有一定的價(jià)值。經(jīng)過形態(tài)學(xué)鑒定，滇東北地區(qū)的三脈紫菀復(fù)合體包含三個(gè)變種：小花三脈紫菀(Aster ageratoides var。micranthus)，寬傘三脈紫菀(var.laticorymbus)和微糙三脈紫菀(var。scaberulus)。在對寬傘三脈紫菀的總苞片進(jìn)行測量時(shí)發(fā)現(xiàn)，其總苞片1至4層的寬度，各層最大值均超過了1mm，接近2mm寬，這與鑒定寬傘三脈紫菀的關(guān)鍵特征“總苞片不到1

4、mm寬”不相符合。筆者認(rèn)為，《中國植物志》中以“總苞片較窄(寬1mm)”鑒定寬傘三脈紫菀的特征是不夠恰當(dāng)?shù)摹?br>　　 2細(xì)胞學(xué)及細(xì)胞地理學(xué)研究
　　 對44份移栽的活體植株進(jìn)行的細(xì)胞學(xué)研究結(jié)果表明，滇東北地區(qū)三脈紫菀的細(xì)胞型主要有兩種類型：二倍體和四倍體，其中有少量為非整倍體，另外在大關(guān)縣城海拔1500米處發(fā)現(xiàn)了一個(gè)三倍體。在該地區(qū)，小花三脈紫菀為二倍體，而寬傘三脈紫菀和微糙三脈紫菀均為四倍體。染色體核型分析發(fā)現(xiàn)，小花變種

5、的核型不對稱性要比寬傘變種和微糙變種的高。同時(shí)對滇東北地區(qū)的三脈紫菀多倍體復(fù)合體的細(xì)胞地理分布特點(diǎn)及各變種的起源進(jìn)行了研究。在滇東北地區(qū)，二倍體小花三脈紫菀適應(yīng)低海拔地區(qū)。四倍體寬傘三脈紫菀適應(yīng)較高海拔生境，此四倍體寬傘三脈紫菀可能起源于云貴高原，而四倍體微糙三脈紫菀卻只分布于低海拔地區(qū)，這與它起源于低海拔的華東地區(qū)有關(guān)。此外，對該地區(qū)三脈紫菀復(fù)合體各變種間的隔離機(jī)制，進(jìn)行了初步探討。在鹽津縣，微糙三脈紫菀(4x)和小花三脈紫菀(2x)

6、均生活在低海拔區(qū)域，兩變種同域分布，未檢出三倍體，說明二者間存在生殖隔離；而在大關(guān)縣，寬傘三脈紫菀(4x)和小花三脈紫菀(2x)分別位于不同海拔地段，其生殖隔離為垂直的地理隔離。在海拔1500米處發(fā)現(xiàn)3倍體，說明二者至少還未形成合子前隔離。至于是否存在合子后隔離，即F1代是否能正常繁衍，還有待進(jìn)一步研究。
　　 3分子生物學(xué)研究
　　 對滇東北三脈紫菀多倍體復(fù)合體的分子生物學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，三個(gè)變種具有其特定的分子序列，這為鑒