本文選題：豆科　切入點：巖黃耆屬　出處：《西北農(nóng)林科技大學(xué)》2017年博士論文

【摘要】：豆科(Fabaceae)是有花植物第三大科,全科約有751屬19500種。本科植物在全世界多種生態(tài)系統(tǒng)中展現(xiàn)出了極高的物種多樣性水平和適應(yīng)性。巖黃耆屬(Hedysarum L.)是豆科巖黃耆族(Hedysareae)的成員,該屬約有160種,通常為多年生草本,少數(shù)為半灌木狀,主要分布于歐亞大陸溫帶,有少數(shù)種類也分布于非洲北部和北美洲。前人對巖黃耆屬進(jìn)行的系統(tǒng)發(fā)育分析表明,該屬在核基因樹和葉綠體基因樹上的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可能存在沖突,藏豆組演化枝的系統(tǒng)位置也不確定。為澄清這些問題,本文對巖黃耆屬進(jìn)行了系統(tǒng)發(fā)育和生物地理研究,主要結(jié)果如下。(1)基于核基因ITS,ETS,PGDH,SQD1,TRPT序列,以及葉綠體基因psbA-trnH,trnC-petN,trnL-trnF,trnS-trnG,petN-psbM序列,重建了巖黃耆屬的系統(tǒng)發(fā)育樹。核基因樹和葉綠體基因樹上均有兩個支持率良好的演化枝:Hedysarum s.s.演化枝和Sartoria演化枝。在核基因樹上,巖黃耆屬是二系的,因為Hedysarum s.s.演化枝與羊柴屬+刺枝豆屬+Greuteria屬+驢食豆屬(CEGO)演化枝形成姊妹群,Sartoria演化枝與Taverniera屬形成姊妹群。而在葉綠體基因樹上,巖黃耆屬是單系的,并與Taverniera屬形成姊妹群。Hedysarum s.s.演化枝在核基因樹和葉綠體基因樹上矛盾的系統(tǒng)位置,可由漸滲雜交-葉綠體捕獲事件解釋。在核基因樹和葉綠體基因樹上,藏豆演化枝均與Hedysarum s.s.演化枝是姊妹群,因而這些結(jié)果支持將藏豆屬合并到巖黃耆屬中。基于多個基因位點的新證據(jù)表明巖黃耆屬不是單系類群,屬的界限需要重新界定。本文認(rèn)為傳統(tǒng)的巖黃耆屬應(yīng)該劃分為兩個屬,即狹義巖黃耆屬(Hedysarum s.s.)和旱巖黃耆屬(Sartoria),使得它們各自均是單系類群。(2)本文利用核基因ETS和ITS序列以及葉綠體基因psbA-trnH,trnC-petN,trnL-trnF和trnS-trnG序列對狹義巖黃耆屬進(jìn)行了系統(tǒng)發(fā)育重建,分化時間估計和祖先分布區(qū)重建分析。結(jié)果表明,核基因樹與葉綠體基因樹的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)存在許多沖突的地方,這表明該類群的演化經(jīng)歷過多次雜交\漸滲事件。狹義巖黃耆屬的起源時間是中新世早期,與青藏高原的一次快速隆升階段相關(guān)聯(lián)。狹義巖黃耆屬的祖先分布區(qū)為西亞-地中海+泛喜馬拉雅,后來發(fā)生隔離事件,狹義巖黃耆屬占據(jù)了泛喜馬拉雅地區(qū)。隨后該屬經(jīng)歷了多次擴散與隔離,可能由泛喜馬拉雅地區(qū)經(jīng)“中亞高地走廊”,“中國西南-東北走廊”向中亞、東亞地區(qū)遷移。第四紀(jì)時,H.ussuriense可能在冰期日本與中國大陸有陸橋相連時傳播到日本。巖黃耆屬植物可能經(jīng)白令陸橋到達(dá)北美洲,但最終在第四紀(jì)時與舊世界的姊妹群發(fā)生了隔離,形成現(xiàn)生種類的洲際間斷分布現(xiàn)象。此外,依據(jù)系統(tǒng)發(fā)育結(jié)果,本文認(rèn)為中國巖黃耆、山西巖黃耆、寬葉巖黃耆、北美巖黃耆的種級地位均應(yīng)予以承認(rèn),一些類群的分類學(xué)地位仍需進(jìn)一步研究。(3)發(fā)現(xiàn)產(chǎn)自中國西藏東喜馬拉雅地區(qū)的巖黃耆屬一新種,錯那巖黃耆。該新種與西藏巖黃耆接近,但其小葉片披針形或狹橢圓形,小苞片卵形或披針形,長度約為花萼筒的一半,旗瓣先端急尖或鈍圓,龍骨瓣先端有一小突起。也與長柄巖黃耆接近,但其小葉片每邊具13 19條二級脈,下萼齒長度約為上萼齒長度的1.5倍,旗瓣與龍骨瓣等長,莢果的節(jié)莢橢圓形或卵形�；诤嘶騃TS和ETS序列,以及葉綠體基因psbA-trnH,trnC-petN,pet N-psbM序列的系統(tǒng)發(fā)育樹表明,錯那巖黃耆與西藏巖黃耆是姊妹群,它們又與長柄巖黃耆形成姊妹群。
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【學(xué)位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：Q949

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本文編號：1685107