美麗桐屬的分子系統(tǒng)學(xué)研究.pdf

1、美麗桐屬(Wightia)有兩種，分布范圍較小。我國(guó)僅一種，分布于云南中部及南部，生長(zhǎng)于海拔2500米以下的林中或田邊。歷史上，對(duì)美麗桐屬的歸科問(wèn)題始終沒(méi)有定論，它與來(lái)江藤屬(Brandisia)、泡桐屬(Paulownia)一起在廣義玄參科(Scrophutariaceae s.l.)和紫葳科(Bignoniaceae)之間移動(dòng)，從形態(tài)學(xué)方面已無(wú)法確定美麗桐屬的歸科問(wèn)題。以往的分子系統(tǒng)學(xué)研究從未對(duì)美麗桐屬進(jìn)行取樣，因而該屬在唇形目(A

2、PGⅢ)的分子系統(tǒng)樹上的位置亦未能確定。為研究美麗桐屬在唇形目?jī)?nèi)的系統(tǒng)位置，本文從分子系統(tǒng)學(xué)角度出發(fā)，采用葉綠體基因組rbcL、ndhF、rps16、trnL-F序列和核基因組ITS序列共5個(gè)片段，運(yùn)用最大似然法(maximumlikelihood method，ML)對(duì)美麗桐屬在唇形目?jī)?nèi)的系統(tǒng)位置進(jìn)行研究。
　　 在對(duì)美麗桐屬與唇形目中近緣科的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系研究中，采用rbcL和ndhF兩個(gè)片段，對(duì)唇形目?jī)?nèi)18個(gè)科進(jìn)行了系統(tǒng)發(fā)育

3、分析(其中9屬15片段為本研究完成)。系統(tǒng)分析結(jié)果顯示美麗桐屬明顯不屬于木犀科(Oleaceae)、香茜草科(Carlemanniaceae)、密穗草科(Stilbaceae)和狹義玄參科(Scrophuiariaceae s.s.)，而與廣義列當(dāng)科(Orobanchaceae s.1.)、透骨草科(Phrymaceae)和泡桐屬親緣關(guān)系較近。形態(tài)上認(rèn)為美麗桐屬與紫葳科或玄參科接近，但是分子證據(jù)并不支持這種觀點(diǎn)。
　　 在確定美

4、麗桐屬系統(tǒng)地位的研究中，采用rps16、trnL-F和ITS三個(gè)片段，對(duì)美麗桐屬及其近緣科廣義列當(dāng)科，泡桐科(Paulowniaceae)，透骨草科等共48個(gè)屬進(jìn)行了系統(tǒng)樹的構(gòu)建(其中11屬26片段為本研究完成)。結(jié)果顯示：(1)美麗桐屬處于廣義列當(dāng)科分支中(支持率93％)，并與黑草屬(Buchnera)和獨(dú)腳金屬(Striga)以100％支持率聚成一支，認(rèn)為美麗桐屬極有可能屬于廣義列當(dāng)科；來(lái)江藤屬與美麗桐屬形態(tài)上的相似性并沒(méi)有得到葉綠

5、體基因的分子證據(jù)支持；方莖草屬(Leptorhabdos)、翅莖草屬(Pterygiella)、芯芭屬(Cymbaria)、鹿茸草屬(Monochasma)、陰行草屬(Siphonostegial)五個(gè)半寄生屬與廣義列當(dāng)科其他屬聚成單系支，表明這五屬屬于廣義列當(dāng)科，其中方莖草屬和翅莖草屬為首次取樣；自養(yǎng)屬鐘萼草屬(Lindenbergia)依舊聚在廣義列當(dāng)科分支外圍，表明寄生性為單系起源；(2)美麗桐屬與透骨草亞科(Phrymoidea

6、e)關(guān)系相對(duì)較近而與泡桐科關(guān)系較遠(yuǎn)。葉綠體片段單獨(dú)和聯(lián)合構(gòu)建的系統(tǒng)樹中，美麗桐屬與透骨草亞科聚成一支，雖支持率偏低，但仍表明兩者關(guān)系相對(duì)較近；而泡桐屬與美麗桐屬在所有的系統(tǒng)樹中均沒(méi)有聚成單系支，表明美麗桐屬與泡桐屬(科)關(guān)系相對(duì)較遠(yuǎn)，兩者可能有不同的祖先；(3)唇形目?jī)?nèi)各科關(guān)系需要進(jìn)一步分析。在以往的研究中，處于唇形目分支基部的類群有相對(duì)較為明晰的系統(tǒng)進(jìn)化關(guān)系，但是對(duì)于核心科的進(jìn)化關(guān)系一直沒(méi)有足夠的證據(jù)支持。本文在探究美麗桐屬的系統(tǒng)地位