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对湖南和广东两省的3个污染区和4个非污染区的堇菜属植物进行了生态调查，分析了自然生境下堇菜属(Viola)对重金属的耐性/富集情况。进而对采集到的11个不同物种/种群的堇菜属植物进行了水培试验，以研究这些植物对Cd、Zn、Pb的耐性/富集特征。本研究首次对堇菜属是否具有先天耐性/富集特性进行了验证，同时基于核基因组的ITS序列和叶绿体基因组的matK序列构建了所研究堇菜属植物的系统进化树，分析堇菜属内耐性/富集物种的分化情况。主要研究结果如下：
1.污染区宝山堇菜(Viola baoshanesis)对25μM Cd、250μM Zn的耐性指数分别为108％、192％，黄沙坪矿区的心叶茶匙黄(V.tenuis)对25μM Cd、250μM Zn、50μM Pb的耐性指数分别为100％、258％、60％。污染区来源的这两种堇菜属植物的耐性显著高于同一处理下的非污染区来源的堇菜属植物，据此推测所调查的堇菜属植物没有先天耐性。污染区的宝山堇菜(V.baoshanesis)和心叶茶匙黄(V.tenuis)比较强的重金属耐受能力可能是一种适应耐性，是后天对含高浓度重金属的生长环境适应性进化的结果。
2.在25μM Cd溶液中，非污染区的堇菜(Viola verecunda，广州南昆山)、长萼堇菜(V.inconspicua—2，中大校园)、蔓茎堇菜(V.diffusa-1，广州南昆山)和南岭堇菜(V.nanlingensis-1，广州南昆山)地上部含量分别达到了390 mg kg-1、326 mg kg-1、330 mg kg-1、255 mg kg-1，表现出较强的富集Cd的能力，说明这些物种可能具有先天富集Cd的能力。在250μM Zn处理下，非污染区的蔓茎堇菜(V.diffusa—3，湖南桥口)地上部的Zn含量为5987 mg kg-1，与矿山物种差异不显著，说明V.diffusa—3可能对Zn具有先天富集能力。非污染区的三个不同的长萼堇菜(V.inconspicua)种群(广州南昆山种群、中大校园种群、湖南郴州生态公园种群)在50μM Pb处理时其地上部分Pb的含量分别为1542 mg kg-1、1281mg kg-1、1343 mg kg-1。转运系数分别为8.1％、9.0％、8.5％，表现出较强的富集Pb的能力，说明这三个不同的长萼堇菜种群可能具有先天富集Pb的能力。
3.本研究中非污染区的长萼堇菜(Viola inconspicua—2，中大校园)和蔓茎堇菜(V.diffusa-1，广州南昆山)在25μM Cd处理下对Cd的耐性指数极低，仅为29％、15％，但其地上部分却能超量富集Cd，分别为326 mg kg-1、330 mg kg-1。同样在250μM低浓度Zn处理过程中，非污染区的蔓茎堇菜(V.diffusa—3，湖南桥口)对Zn的耐性指数为20％，仅为耐性种群V.baoshanesis的1/20。但其地上部分重金属含量为5987 mg kg-1，与耐性种群V.baoshanesis的6596 mg kg-1差异不显著。在Pb处理下，长萼堇菜(V.inconspicua)三个不同种群也出现了类似的情况。结果显示，本研究中的堇菜属植物的耐性和富集并无明显的相关性，进一步证实了植物的耐性和富集是两个独立的性状。
4.ITS序列分析结果显示，堇菜属中已经证实和报道的具有耐性的植物其亲缘关系比较近，主要分布在蔓茎堇菜组Sect．Diffusae和美丽堇菜组Sect.Melanium。结合以往研究结果我们推测本研究中堇菜属内耐性物种的起源可能基于两种策略：一是污染胁迫进化导致新的耐性物种产生：二是杂交起源即污染区耐性物种与其它物种间的杂交产生新的耐性物种。
5.本研究中根据ITS序列进行系统树重建的结果显示宝山堇菜(Viola baoshanesis)与蔓茎堇菜(V.diffusa)亲缘关系比较近，而在matK序列分析中宝山堇菜则与长萼堇菜(V.inconspicua)亲缘关系接近。在野外调查中，宝山堇菜周围有长萼堇菜(V.inconspicua)和蔓茎堇菜(V.diffusa)的分布。综合考虑以上因素，认为宝山堇菜(V.baoshanesis)可能是长萼堇菜(V.inconspicua)和蔓茎堇菜(V.diffusa)杂交形成的新种。