兔儿风属的系统学研究

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背景和目的:兔儿风属(Ainsliaea DC.)隶属于菊科(Asteraceae)帚菊木族(Mutisieae Cass.)。兔儿风属为典型的亚洲属,其分布地为从阿富汗至日本的广阔地域。中国是其主要分布区。之前各国的植物学家对该属的研究都做出了重要贡献。自Beauverd的Ainsliaea专著出版后近一百年来,该属有合法命名(包括新名和新组合)的种类增加到109个,但其分类学方面存在大量的问题。《中国植物志》第79卷中仅将据其叶片在茎上的分布将其分为三组,此种分类方法其依据的性状过于单一,有很大的人为性。随着DNA测序技术的完善和普及,分子系统学取得了长足的进展。本论文以分子学方法,对兔儿风属的属下系统关系进行研究,以检验以叶片在茎上的位置为依据的属下分类系统是否合理,并为本属建立较为合理的属下分类系统。方法:采用DNA提取试剂盒(Plant Genomic DNA Kit,biomid Beijing)以及改进的CTAB法进行总DNA的提取。以通用引物对ITS、psbA-trnH、matK、trnL-rpl32四个片段进行扩增。PCR产物以试剂盒纯化后,作为测序反应的模板,加入Bigdye等进行测序反应。反应产物纯化后送至系统中心,用ABI PRISM 3730XL测序仪进行测序。用ContigExpress对正反双向引物的所测序列进行校正和拼接,用ClustalX version 1.83进行对位排列,然后用BioEdit (Hall 1999)进行手工校正。即MP(maximum parsimony,最大简约法)、BI (Bayesian inference,贝叶斯方法)进行数据分析。结果:四个片段均成功扩增,大多可成功测序,但在A.ramosa中ITS无法成功测序。psbA-trnH在有些居群中存在poly结构,导致其后区域峰图产生套峰而需反向测序。单一序列所得系统发育树中,psbA-trnH由于序列长度稍短,所得结果有大多数种类属下关系未得到解决,支持率稍低。其它三个片段对属下关系解决较psbA-trnH较好,但也有未尽之处。联合序列所得系统发育树将本属主要分为两个大的部分,与对应种的地理分布相对应。结论:《中国植物志》关于兔儿风属的属下分类系统并不合理,没有反应出其系统发育关系。其根据叶片在茎上的聚集方式将本属其分为三组的划分方法与分子系统学结果相冲突。由几个片段的系统发育树可得,兔儿风属在属下分为两个区系,即中国-日本区系和中国-喜马拉雅区系。
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