中國(guó)蓼屬拳參組（蓼科）植物的系統(tǒng)學(xué)研究.pdf

1、本文通過(guò)對(duì)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(duì)拳參組及其組下的烏飯樹(shù)葉蓼、匐枝蓼的分類學(xué)問(wèn)題進(jìn)行探討；對(duì)15個(gè)個(gè)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(duì)珠芽蓼復(fù)合體的問(wèn)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(guó)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(duì)其進(jìn)行觀察和比較研究。實(shí)驗(yàn)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(zhǎng)(P)/赤道軸長(zhǎng)(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(shù)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(shù)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(jí)，即拳參屬Bistorta，同時(shí)相應(yīng)的將烏飯樹(shù)葉蓼和匐枝蓼劃出拳參組中，成立拳參屬烏飯樹(shù)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(jiǎn)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(shù)。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(shuō)明3個(gè)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(gè)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(dú)自形成一分支，且擁有較高的自展支持率，說(shuō)明拳參屬植物起源于共同的

6、祖先，是一個(gè)單系類群，形態(tài)學(xué)也支持此觀點(diǎn)，支持拳參屬地位的成立；5)烏飯樹(shù)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(lái)，提升為組級(jí)，即建立拳參屬烏飯樹(shù)葉蓼組(包含烏飯樹(shù)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(duì)取自不同地點(diǎn)、不同生境的15個(gè)個(gè)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(gè)個(gè)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(jiǎn)約法，對(duì)獲取的序列進(jìn)行分析，構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育進(jìn)化樹(shù)。研究結(jié)果表明，以根據(jù)有無(wú)珠芽來(lái)定義珠芽蓼的傳統(tǒng)方法并非十分可靠，從進(jìn)化樹(shù)和葉表皮微形態(tài)的結(jié)果來(lái)看，本次的研究對(duì)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