本文關(guān)鍵詞：虎耳草科的分子系統(tǒng)發(fā)育、時(shí)間分化及其生物地理學(xué)研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：雙子葉植物虎耳草目(Saxifragales)下的虎耳草科(Saxifragaceae, APG Ⅲ)包括大約33屬,640余種。該科中半數(shù)以上的物種是單型屬,且存在大量同一物種間的間斷分布狀態(tài)。由于虎耳草科各屬之間、屬內(nèi)種之間的形態(tài)較為相似,及其在演化過程中形態(tài)上的趨同性和物種分布的非連續(xù),致使虎耳草科的系統(tǒng)發(fā)育研究長期處于困惑之中,一直沒有得到較為滿意的結(jié)果�；⒍菘浦参镏饕植加诒卑肭虻母呱缴降�,北美西部是虎耳草科各屬和種的主要或典型的物種多樣性分布中心,部分物種孤立分布于南美洲大陸。該科植物的染色體數(shù)目從14到220不等,大量存在同一物種的多倍體�；⒍菘浦参镆彩嵌啾扼w起源、多倍體物種形成和進(jìn)化研究,生物地理研究以及物種的進(jìn)化和多樣性研究的重要模式植物。本文選取56個(gè)基因和共計(jì)223份虎耳草科樣本,多基因和多樣本相結(jié)合的策略對(duì)虎耳草科植物的系統(tǒng)學(xué)首次進(jìn)行較為全面、完整、客觀的研究。本研究樣本納入量和DNA數(shù)據(jù)量均是目前為止在研究虎耳草科植物系統(tǒng)方面最為詳細(xì)和完整的。結(jié)合相關(guān)化石標(biāo)本記錄進(jìn)行年代標(biāo)定和地理分布數(shù)據(jù)進(jìn)一步對(duì)虎耳草科各主要植物類群(Group)之間的系統(tǒng)關(guān)系、分歧時(shí)間以及歷史地理分布加以分析和闡述。主要研究結(jié)果如下：(1)系統(tǒng)發(fā)育研究表明虎耳草科植物被分為Heucheroids和狹義Saxifraga s.s.(或Saxifragoids)兩大支,該兩支也被稱為Saxifragoideae和Heucheroideae亞科。其中Heucheroids包括8個(gè)類群和變豆葉草(Saniculiphyllum guangxiense),支持變豆葉草歸于Heucheroideae亞科,其系統(tǒng)位置得到了較好的解決。在Saxifragoids中,狹義虎耳草類群包括虎耳草屬(Saxifraga)和Saxifragella bicuspidata Hook. f.,不包括小花虎耳草屬(Micranthes),小花虎耳草屬與澗邊草類群(Peltoboykinia)聚集為姊妹類群。(2)在系統(tǒng)發(fā)育樹中,南美火地島的特有單型屬物種Saxifragella bicuspidata內(nèi)嵌于廣布北半球的虎耳草屬中,且在虎耳草屬的系統(tǒng)樹中,該物種是該亞科中分化較早的一支。結(jié)合前人的分析結(jié)果、標(biāo)本查閱和本研究結(jié)果,接受其原始的命名Saxifraga bicuspidata Hook.f.。(3)通過外類群化石標(biāo)定結(jié)果推測(cè)出,大約在38.37百萬年前(MYA, 95%HPD=30.99.46.11 MYA)即始新世中晚期,虎耳草科植物開始出現(xiàn)迅速分化和多樣性。而到了大約在30.04百萬年前(95%HPD=23.87.37.15 MYA)和大約30.85百萬年前(95%HPD=23.47-39.33 MYA), Heucheroids和Saxifragoids兩大亞科內(nèi)開始出現(xiàn)分化。(4)利用S-DIVA對(duì)虎耳草科植物的祖先地理分布重建表明虎耳草科物種經(jīng)歷了幾次主要的輻射傳播：一次輻射傳播發(fā)生在東亞,其他幾次均發(fā)生在北美西部,并且在北美西部出現(xiàn)了幾次獨(dú)立的擴(kuò)散傳播。長距離傳播和地理隔離在虎耳草科物種的起源和多樣性方面起著重要的作用；該科物種通過白令陸橋在東亞和北美西部之間交互遷徙和傳播,且這種相互“交流”的現(xiàn)象一直持續(xù)到了中新世晚期。(5)本系統(tǒng)研究結(jié)果表明,盡量多的序列加上較為完備的物種介入,研究虎耳草科植物系統(tǒng)發(fā)育切實(shí)可行且相對(duì)可靠。該策略有助于虎耳草科植物系統(tǒng)發(fā)育的研究,澄清了虎耳草科植物中各個(gè)類群之間的系統(tǒng)關(guān)系,同時(shí)對(duì)其它科、目等難于把握類群的系統(tǒng)發(fā)育研究也起到了一定的借鑒意義。
【關(guān)鍵詞】：虎耳草科 變豆葉草 Heucheroids Saxifragoids 系統(tǒng)發(fā)育 分化時(shí)間 祖先地理重建
【學(xué)位授予單位】：四川農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：Q949
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-11
• 第一章 進(jìn)化生物學(xué)及生物地理學(xué)研究概況11-19
• 1 進(jìn)化生物學(xué)研究概況11-15
• 1.1 進(jìn)化生物學(xué)11-13
• 1.2 分子系統(tǒng)學(xué)和植物分子系統(tǒng)學(xué)研究現(xiàn)狀13-15
• 2 生物地理學(xué)研究現(xiàn)狀15-18
• 3 小結(jié)18-19
• 第二章 虎耳草科的研究背景與研究概況19-31
• 1 虎耳草科的研究背景19-20
• 1.1 虎耳草科的概況19
• 1.2 虎耳草科的描述19-20
• 2 虎耳草科研究概況20-28
• 2.1 虎耳草科系統(tǒng)的研究歷史20-22
• 2.2 形態(tài)及解剖學(xué)研究22-24
• 2.3 核型研究24
• 2.4 傳粉學(xué)研究24-25
• 2.5 化學(xué)分類研究25
• 2.6 分子系統(tǒng)學(xué)研究25-28
• 2.7 虎耳草科的分化、起源及生物地理學(xué)研究28
• 3 立題依據(jù)28-29
• 4 本研究的內(nèi)容與目的意義29-31
• 第三章 虎耳草科分子系統(tǒng)發(fā)育研究31-83
• 1 材料與方法31-67
• 1.1 研究樣本31
• 1.2 數(shù)據(jù)來源31-67
• 1.2.1 GenBank數(shù)據(jù)31-32
• 1.2.2 One KP數(shù)據(jù)32-61
• 1.2.3 本研究新擴(kuò)增序列數(shù)據(jù)61-67
• 2 數(shù)據(jù)矩陣構(gòu)建67-68
• 2.1 序列比對(duì)及手工校正67
• 2.2 聯(lián)合矩陣構(gòu)建67-68
• 3 系統(tǒng)進(jìn)化樹的構(gòu)建68-69
• 3.1 矩陣模型分析68
• 3.2 貝葉斯推論分析68-69
• 3.3 最大似然分析69
• 4 結(jié)果分析69-77
• 4.1 基于nrDNA的系統(tǒng)進(jìn)化樹分析69-70
• 4.2 基于cpDNA的系統(tǒng)進(jìn)化樹分析70
• 4.3 基于cpDNA+nrDNA矩陣的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系70-77
• 5 討論77-83
• 5.1 命名檢查77
• 5.2 主要類群的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)比較77-80
• 5.3 主要類群之間的系統(tǒng)關(guān)系80-81
• 5.4 變豆葉草屬在虎耳草科中的系統(tǒng)位置81-83
• 第四章 虎耳草科的時(shí)間分化和生物地理學(xué)研究83-95
• 1 材料與方法83-84
• 1.1 數(shù)據(jù)矩陣選擇83-84
• 1.2 BEAST分析的參數(shù)及核酸替代模型選擇84
• 2 分化時(shí)間分析84-85
• 2.1 化石信息84-85
• 2.2 化石標(biāo)定點(diǎn)及其相關(guān)參數(shù)85
• 3 生物地理分析85-87
• 3.1 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)選擇及其可行性85-86
• 3.2 虎耳草科的地理分布劃分標(biāo)準(zhǔn)86
• 3.3 祖先地理構(gòu)建(AAR)86-87
• 4 結(jié)果與分析87-92
• 4.1 分化時(shí)間推算87-89
• 4.2 祖先地理分布重建89-92
• 5 討論92-95
• 5.1 Cascadia類群和Heuchera類群對(duì)分析的影響92
• 5.2 虎耳草科的起源、分化及經(jīng)白令路橋的長距離傳播92-94
• 5.3 澗邊草類群與日本海的關(guān)系94-95
• 結(jié)論與展望95-97
• 1 結(jié)論95-96
• 2 展望96-97
• 參考文獻(xiàn)97-108
• 致謝108-110
• 在讀期間科研成果110-113
• 附圖113-116

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5 路君隆;甘肅省虎耳草科草本植物系統(tǒng)分類與區(qū)系地理[D];甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué);2014年

  本文關(guān)鍵詞：虎耳草科的分子系統(tǒng)發(fā)育、時(shí)間分化及其生物地理學(xué)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：288613