地黃屬、崖白菜屬與唇形目（sensu APGⅡ）近緣科屬的系統(tǒng)發(fā)育關系研究.pdf

1、地黃屬(Rehmannia)共有6個物種，除地黃(Rehmannia glutinosa)為東亞-日本分布外，其余5種均為中國特有。崖白菜屬(Triaenophora)共有3個物種，為中國特有屬。歷史上，不同的分類系統(tǒng)對地黃屬和崖白菜屬的分類學劃分處理不同；形態(tài)學、發(fā)育生物學和植物化學研究在對地黃屬和崖白菜屬系統(tǒng)位置的歸屬意見上也存有爭議，且分子系統(tǒng)學研究極少對地黃屬和崖白菜屬進行取樣，兩屬在唇形目(APG II)中的系統(tǒng)位置未能確定。

2、為研究地黃屬和崖白菜屬在唇形目內的系統(tǒng)位置及探討崖白菜屬是否為一個獨立的自然類群等問題，本文主要從分子系統(tǒng)學角度出發(fā)，采用葉綠體基因組的rbcL、ndhF、rps16、trnL-F序列和核基因組的ITS序列共5個片段，運用最大簡約法和最大似然法對地黃屬和崖白菜屬在唇形目內的系統(tǒng)位置進行了研究，并對相關屬進行了表征分析。 在對地黃屬、崖白菜屬與唇形目中近緣科的系統(tǒng)發(fā)育關系研究中，采用rbcL、ndh聊rps16三個片段，以龍膽目的

3、藻百年屬(Exacum)和茄目的辣椒屬(Capsicum)為聯(lián)合外類群，對唇形目內18個科共49個代表屬進行了系統(tǒng)發(fā)育分析。結果顯示地黃屬和崖白菜屬始終以100％的支持率聚成一支，構成穩(wěn)定的復合群。這一復合群與蒲包花科(Calceolariaceae)、苦苣苔科(Gesneriaceae)、車前科(Plantaginaceae)、玄參科(Scrophulariaceae)等相距較遠，與列當科(Orobanchaceae)、泡桐科(Pau

4、lowniaceae)和透骨草科(Phrymaceae)三科近緣，且處于唇形目內較進化的地位。同時證實，水八角族(Gratioleae)是一個區(qū)別于車前科的分支；母草屬(Lindernia)和蝴蝶草屬(Torenia)兩個代表屬構成了不同于唇形目內其它類群的新分支，支持將其提升為母草科(Linderniaceae)。 在對地黃屬、崖白菜屬與唇形目中近緣屬的系統(tǒng)發(fā)育關系研究中，采用rps16、trnL-F和ITS三個片段，以蒲包花

5、屬(Calceolaria)和毛地黃屬(Digitalis)為聯(lián)合外類群，對地黃屬、崖白菜屬及與其近緣的列當科、泡桐科和透骨草科共58個代表屬進行了系統(tǒng)發(fā)育分析。結果顯示：(1)地黃屬和崖白菜屬位于兩個鄰近但卻獨立的進化支上，并以高于84％的支持率依舊聚在一起。結合宏觀形態(tài)學、顯微形態(tài)學和蛋白質水平上的證據(jù)，認為地黃屬和崖白菜屬雖然分化時間不長，但已經成為各自獨立的自然類群，支持將地黃屬和崖白菜屬作為兩個獨立屬的分類處理。(2)地黃屬和

6、崖白菜屬是列當科的姐妹群。鑒于地黃屬和崖白菜屬為非寄生植物，不同于列當科中的寄生及半寄生類群，而又與列當科中的非寄生屬鐘萼草屬(Lindenbergia)存在形態(tài)、染色體數(shù)目及地理分布上的差異，認為地黃屬和崖白菜屬是不同于列當科的一個獨立的復合群。(3)通泉草屬(Mazus)和肉果草屬(Lancea)在系統(tǒng)發(fā)育分析中始終構成支持率為100％的分支，此分支不同于透骨草科中的其它類群，認為應將通泉草屬和肉果草屬從透骨草科中分離出來。

7、 在對地黃屬、崖白菜屬與近緣屬的表征分析中，以辣椒屬為參照，從27個代表屬中共選取38個形態(tài)性狀用于UPGMA樹狀圖的構建。表征分析結果進一步證實了地黃屬和崖白菜屬間的姐妹群關系，認為兩屬間的相似性狀為近裔共性；而兩屬與苔閩苣苔屬(Titanotrichum)、毛地黃屬間所呈現(xiàn)出的形態(tài)相似性并未得到分子系統(tǒng)學、植物化學及生物地理學的支持，因此它們所共有的性狀應為近祖共性；地黃屬、崖白菜屬與泡桐屬(Paulownia)具有較為相近的遺傳背