中国斑叶兰属(兰科)的分子系统发育研究

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斑叶兰属(Goodyera,Orchidaceae)的世界分布中心在中国。研究中国的斑叶兰属植物对世界斑叶兰属乃至兰科的研究都具有重要的意义。斑叶兰属植物世界约有40~100种,中国原记录有31种,其中12种为中国特有。我国对斑叶兰属尚缺乏深入的系统学研究。本研究选取斑叶兰属和斑叶兰亚族81个物种为内类群共186个样本为内类群,Chloraea 和Pterostylislongifolia为外类群。以ITS、trnL-F和matK片段为标记,利用最大简约法(MP)、最大似然法(ML)和贝叶斯推论(BI)三种方法构建系统发育树,对中国斑叶兰属的系统发育进行了研究。并结合形态特征讨论,研究获得以下结果。1.斑叶兰属可能并非是单系起源的。钳唇兰属Erythrodes、袋唇兰属Hylophila、Platythelys和Lepidogyne等属与斑叶兰属中的展萼组section Otosepalum有较近的亲缘关系。2.确认斑叶兰属可分为四个组和四个亚组,新建立一个组(高斑叶兰组sect.Procerum H.Z.Tian&C.Hu)和一个亚组(大斑叶兰亚组 subsect.Schlechtera H.Z.Tian&C.Hu)。1)原置于展萼组下的高斑叶兰(Goodyera procera)在所有树中均单独聚为一支,在形态上,其喜欢生长在溪水边以及花序穗状,密集的特征与本组其他物种差别很大,因此将其作为独立的组:高斑叶兰组section Procerum H.Z.Tian&C.Hu。2)斑叶兰亚组subsect.Goodyera中的小斑叶兰(Goodyera repens)等唇瓣囊内无毛的物种组成稳定的一支,原垂枝斑叶兰亚组subsect.Recurvum亦在该枝中,故将垂枝斑叶兰亚组并入斑叶兰亚组。但是,原归入斑叶兰亚组的G.schlechtendaliana及其相近的5个物种另单独聚为一支,故将其新建立一个亚组:大斑叶兰亚组 subsect.Schlechtera H.Z.Tian&C.Hu。3)取消大花斑叶兰亚组subsect.Biflora,将原该组中的成员大花斑叶兰(Goodyera biflora)并入网脉组 subsect.Reticulum中。4)将秀丽斑叶兰(Goodyera vittata)归入网脉组中的网脉亚组subsect.Reticulum中;不支持钟诗文将其归入斑叶兰组中。3.确认中国斑叶兰属共有33种。1)高山斑叶兰(Goodyera marginata)曾被作为小斑叶兰(G.repens)的变种或并入小斑叶兰下,本研究中高山斑叶兰和小斑叶兰显示了较远的亲缘关系,且二者在形态特征上亦有所不同,建议将高山斑叶兰作为独立的种处理。2)南湖斑叶兰(Goodyera nankoensis)和高山斑叶兰二者以高的支持率独立在不同的支上,且南湖斑叶兰叶片中脉处明显的白色形态特征非常稳定,故将其作为独立的物种,而不支持将其并入高山斑叶兰的观点。3)Goodyerapendula与G.prainii应为不同种,而G.recurva与前二者形态上均有差别,可能也应作为一个独立的种处理,不支持钟诗文将三者合并。
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