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蜘蛛抱蛋属(Aspidistra Ker-Gawl.)共有104个物种,是广义百合科(Liliaceae)铃兰族(Convallarieae)中种数最多的属,而新的分子证据认为该属应置于天门冬科(Asparagaceae)酒瓶兰亚科(Nolinoideae)之中。蜘蛛抱蛋属物种间花部结构多样性极为丰富,是研究单子叶植物花部进化的理想材料,然而该属植物间的系统发育关系却一直不甚清楚。本研究以蜘蛛抱蛋属植物,以及铃兰族中的长柱开口箭属、开口箭属、万年青属等近缘类群作为研究材料,通过分析叶绿体基因trnL-F、rbcL、rpl16、trnK,核糖体基因ITS,核基因RLCKVII、MS、RPB2、GLO-like的序列变异,来厘清蜘蛛抱蛋属及其外类群的系统发育关系;并结合分子证据探讨该属植物进化过程中的杂交和多倍化事件。主要结果如下: (1)基于叶绿体基因和核基因序列构建的系统发育树基本一致,支持已有的铃兰族内各属的系统发育关系研究结果,即:蜘蛛抱蛋属与长柱开口箭属的系统发育关系最近,而同为铃兰族的开口箭属应归入万年青属。 (2)蜘蛛抱蛋属内系统发育树呈辐射状拓扑结构,不支持原来基于形态构建的属下分类系统。基于叶绿体基因分子钟的推测,蜘蛛抱蛋属植物的分化时间应小于10个百万年,是一个快速产生大量物种的典型类群。 (3)核基因序列分析结果显示:蜘蛛抱蛋属植物呈网状进化格局,超过70%的种的核基因曾经历过同源多倍化或异源多倍化事件;蜘蛛抱蛋属植物很可能是古多倍体,推测在该属形成初期发生了频繁的种间杂交,伴随着多倍化和快速的二倍化过程,造成了复杂的系统发育的网状格局。 (4)本研究使用的4个核基因中,只有RPB2基因具有明显的两个拷贝,其余的都是单拷贝,这些基因在重建蜘蛛抱蛋属植物网状进化关系中具有重要的意义;进一步的分析发现,RPB2基因的复制应发生在蜘蛛抱蛋属植物分化之前,甚至在铃兰族各属的分化之前。 (5)蜘蛛抱蛋属的系统树虽然整体上呈辐射状结构,但仍具有一些支持率较高的分支,这些可以用来探讨某些物种间的亲缘关系,如采自台湾的蜘蛛抱蛋属植物样品表现出明显的近缘关系,且很可能来自蜘蛛抱蛋A.elatior。 (6)用二代测序法(next-generation sequencing,NGS)测定了石山蜘蛛抱蛋A.saxicola的花部转录组,获得了大量的备选SSR位点,并开发了一套适用于不同蜘蛛抱蛋属植物的微卫星标记,这些SSR标记将有助于了解该属植物的谱系分布格局和现有类群间的系统发育关系。