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嵩草属(Kobresia Willd.)植物是多年生草本植物,主要分布于青藏高原及横断山区,是青藏高原高寒草甸的主要建群种。该属植物具有草质柔软、营养丰富等特点,是该地区重要的畜牧资源之一,具有非常重要的经济价值;而且其良好的生长对维持青藏高原的生态平衡起着重要的作用;同时,该属在苔草族中又占有非常重要的系统学位置。但是,由于嵩草属植物形态结构的多样性和种内变异式样的复杂性,以及取样过程的困难性,至今仍被认为是分类学上的“困难属”。因此,对于该属系统学其他方面的证据,尤其分子方面的研究则显的尤为重要和迫切。本论文以嵩草属15个种的47个居群植物为研究对象,用RAPD技术对其进行了亲缘关系分析,旨在构建基于分子性状的聚类分析树状图,为嵩草属植物系统学的研究提供分子水平上的证据。同时,本文结合文献对嵩草属属下分组及系统学位置等方面的问题也作了进一步的讨论。
主要结果如下:(1)结论认为RAPD是嵩草属植物系统学研究中的一种理想的分子标记。(2)形态分析及分子证据表明K.setchwanensis和K.maquensis是同一个种,并建议将K.maquensis降为K.setchwanensis的异名。(3)根据聚类图,14种嵩草属植物可分为两大类:第一大类包括section kobresia的3个种K.kansuensis、K.stenocarpa和K.royleana以及section Elyna的3个种K.humilis、K.setchwanensis和K.capillifolia,以及section Hemicarex的3个种Kpygmaea、K.graminifolia和K.vidua。第二大类由section Elyna的5个种K.robusta、K.tibetica、K.littledalei、K.cuneata和K.myosuroides组成。(4)现有的多数关于嵩草属属下分组并不自然;本文结果更符合1939年Ivanova所建立的体系。(5)和UPGMA方法相比,NJ法的结果更有利于解释嵩草属中所存在的问题。(6)认为根据形态性状所推测的Caricieae现存五大类群的进化关系仍需进一步探讨。(7)认为传统的用于讨论Caricieae内进化关系的那些形态性状如退化小穗轴和先出叶的分离程度等性状可能是同源器官,而误导了植物系统学家。同时,认为Schoenoxiphium、Kobresia、Uncinia和Cymophyllus的起源可能是从他们的共同亲缘类型平行进化而来的。