一種淡水石莼新種的確定及分子系統(tǒng)發(fā)育與進(jìn)化研究.pdf

1、從2007年至2014年，作者對山西省朔州市神頭泉周邊地區(qū)的淡水石莼進(jìn)行了多次采集。本文通過對所采到的淡水石莼標(biāo)本進(jìn)行顯微及亞顯微結(jié)構(gòu)觀察，結(jié)合分子數(shù)據(jù)，運(yùn)用生物信息學(xué)方法，對此種石莼和其它石莼屬植物的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系進(jìn)行了研究，推測了該屬的祖先分布區(qū)域和分歧時(shí)間。具體研究結(jié)果如下：
　　1.顯微觀察結(jié)果顯示，朔州所采淡水石莼與已報(bào)道在中國分布的淡水石莼（Ulva intestinalis和Ulva prolifera）有明顯的差異，

2、分枝更多（U. intestinalis少有分枝或僅基部有分枝）且細(xì)胞壁不加厚，細(xì)胞較大，說明所采得的朔州產(chǎn)淡水石莼標(biāo)本為一新種，將其命名為Ulva shanxiensis L. Chen, J. Feng&S. L. Xie。通過對其生長發(fā)育過程的研究，發(fā)現(xiàn)該石莼新種在發(fā)育早期階段會(huì)形成大小不等的兩個(gè)細(xì)胞。亞顯微結(jié)構(gòu)觀察實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)細(xì)胞內(nèi)存在較多的蛋白核，但未觀察到線粒體的存在。
　　2.基于tufA序列重建的最大簡約樹、最大似然樹

3、和貝葉斯樹中，U. shanxiensis均位于包括Ulva gigantea，Ulva lactuca，Ulva laetevirens和Ulva rigida等類群分枝的基部，顯示出與它們之間的差異。基于 rbcL數(shù)據(jù)重建的系統(tǒng)發(fā)育樹也形成類似的分枝，為基于tufA系統(tǒng)樹所得出的結(jié)論提供了一定的支持。而基于18S rDNA和ITS序列數(shù)據(jù)重建的系統(tǒng)發(fā)育樹則未得到穩(wěn)定的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，U. shanxiensis所處的系統(tǒng)位置沒有確定，但也

4、提示其與已有的石莼屬種類有不同之處。前期所進(jìn)行的形態(tài)觀察研究結(jié)合分子系統(tǒng)發(fā)育分析，反映出U. shanxiensis與已報(bào)道的石莼屬植物存在一定的差異，支持將該種石莼列為一個(gè)新的分類單位。在對石莼屬種類的形態(tài)與分子系統(tǒng)學(xué)研究過程中發(fā)現(xiàn)，石莼屬與滸苔屬的物種沒有顯著的特征差異，多種分子數(shù)據(jù)也顯示這些種類在系統(tǒng)發(fā)育樹中沒有明顯的區(qū)分界限。所以國際上將這兩個(gè)屬合并的分類系統(tǒng)在本實(shí)驗(yàn)中得到了支持。
　　3.石莼屬植物種類的最近共同祖先存在

5、于古亞洲、古北美洲、古歐洲及古大洋洲。運(yùn)用石莼綱其他屬七個(gè)類群的化石標(biāo)定了相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)，估計(jì)了石莼屬同其他屬的分歧時(shí)間，結(jié)果表明石莼屬植物的最近共同祖先存在于149 Mya-233 Mya。結(jié)合古地理復(fù)原圖推測淡水石莼由海生物種遺留在內(nèi)陸進(jìn)化而來。
　　4.在淡水石莼標(biāo)本的采集過程中，我們也對部分采集地的藻類區(qū)系進(jìn)行了研究。通過對內(nèi)蒙古賽罕烏拉自然保護(hù)區(qū)藻類植物區(qū)系所進(jìn)行的研究，發(fā)現(xiàn)該保護(hù)區(qū)分布的藻類植物以硅藻門的種類最多，其次是綠