本文選題：香蒲屬 + 系統(tǒng)分類　； 參考：《武漢大學(xué)》2016年博士論文

【摘要】：香蒲屬(Typha L.)隸屬于香蒲科(Typhaceae),為多年生水生草木植物,全世界約8-13種,多為世界廣布種。中國為香蒲屬植物的重要分布中心之一,記載香蒲屬共有12種,包括3個中國特有種,但是部分種類存有爭議。有關(guān)香蒲屬遺傳多樣性和種問雜交的研究集中在歐洲和北美,亞洲少有報道；關(guān)于香蒲屬的生物地理歷史研究也較少。本文以中國香蒲屬為研究對象,在全國廣泛采集樣品,利用葉綠體基因片段研究中國香蒲屬的分類與分布；利用葉綠體片段、核基因和微衛(wèi)星標(biāo)記研究香蒲屬4個廣布種(狹葉香蒲,寬葉香蒲,東方香蒲,無苞香蒲)的遺傳多樣性和種群遺傳結(jié)構(gòu)；根據(jù)野外采集的樣品并結(jié)合國外的香蒲屬實驗樣品,利用葉綠體片段研究香蒲屬的生物地理歷史。主要結(jié)果如下：1)在全國272個位點采集了383個居群的香蒲屬實驗材料,利用葉綠體片段rpl32-trnL對其測序,并結(jié)合形態(tài)特征進(jìn)行種類劃分,發(fā)現(xiàn)中國香蒲屬植物可以分為8個種和1個未定種,原記載的種類有狹葉香蒲、寬葉香蒲、無苞香蒲、東方香蒲、長苞香蒲、象蒲和小香蒲,新種有新疆香蒲(擬),未定種是球序香蒲。在272個位點中,有81個位點發(fā)現(xiàn)兩種或兩種以上的香蒲屬植物共生,其中80個位點出現(xiàn)在長江以北,在新疆和東北地區(qū)出現(xiàn)的頻率最高。中國香蒲屬的地理分布區(qū)為：狹葉香蒲全國廣布；新疆香蒲僅分布于新疆；寬葉香蒲間斷分布于新疆、東北,在華中的陜西、湖北和四川等省份也有分布；無苞香蒲廣泛分布于長江以北的各個省份；東方香蒲分布于東北至西南一線以東；長苞香蒲間斷分布于云南和新疆,少見于河北；象蒲僅分布于云南；小香蒲分布于華北和西北。球序香蒲報道原產(chǎn)于西北,但我們在西北沒有采集到具有該種明顯特征的標(biāo)本和實驗樣品,故暫不做討論。2)中國香蒲屬4個廣布種(狹葉香蒲、寬葉香蒲、無苞香蒲和東方香蒲)的遺傳多樣性和種群遺傳結(jié)構(gòu)研究。實驗材料取自全國120個位點898個個體,通過葉綠體片段、核基因和微衛(wèi)星標(biāo)記。結(jié)果發(fā)現(xiàn)葉綠體DNA核苷酸多態(tài)性從高到低依次為寬葉香蒲無苞香蒲狹葉香蒲東方香蒲,而核基因和微衛(wèi)星的數(shù)據(jù)顯示無苞香蒲和狹葉香蒲的遺傳多樣性要比寬葉香蒲高。分子方差分析表明狹葉香蒲、無苞香蒲和東方香蒲的遺傳變異主要存在于居群內(nèi),而寬葉香蒲遺傳變異主要存在于居群間。與花序特征相關(guān)聯(lián)的交配系統(tǒng)和不同的繁殖策略可能導(dǎo)致了這四種香蒲有著明顯不同的遺傳多樣性和種群遺傳結(jié)構(gòu),暗示在中國狹葉香蒲與寬葉香蒲之間沒有發(fā)生雜交。3)收集世界各地香蒲屬10個種的40個樣品,利用7個葉綠體片段對香蒲屬的生物地理歷史進(jìn)行推斷。香蒲屬的系統(tǒng)發(fā)育樹顯示小香蒲與象蒲聚為一支,與屬內(nèi)其他種類互為姐妹群,屬內(nèi)其他種類又分為具有很高支持率的4個分支。根據(jù)化石校準(zhǔn)點估算,香蒲屬在漸新世中期(29.17 mya)開始分化,各分支的分化時間則在中新世中期。祖先分布區(qū)重建表明香蒲屬起源于歐亞大陸東部隨后向其他地區(qū)擴(kuò)散。祖先形態(tài)性狀重建表明花粉粒單體、即雄花序長于雌花序、雌雄花序之間有間隔和雌花有小苞片是祖先形態(tài)性狀,這四種形態(tài)性狀在各支系中演化過程沒有出現(xiàn)反復(fù)發(fā)生的現(xiàn)象�；诜肿幼C據(jù)中國香蒲屬可劃分為8個種；4個廣布種由于交配系統(tǒng)和繁殖策略的不同而具有明顯不同的遺傳多樣性和種群遺傳結(jié)構(gòu)；在中國沒有發(fā)現(xiàn)狹葉香蒲和寬葉香蒲之間的自然雜交；香蒲屬大約漸新世中期在歐亞大陸東部開始分化后向世界各地擴(kuò)散。本研究為世界香蒲屬的分類修訂提供了分子生物學(xué)方面的重要依據(jù),也加深了對這一古老水生植物重要類群的遺傳變異和進(jìn)化歷史的了解。
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【學(xué)位授予單位】：武漢大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：Q948

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本文編號：1738669