柑橘及其近缘属植物的分子进化与栽培柑橘的起源研究-硕士论文

西南虫謦 博士学位论文 柑橘及其近缘属植物的分子进化与栽培柑 橘的起源研究 论文作者： 指导教师： ， 学科专业： 研究方向： 学位授予单位： 李小孟 周志钦教授 果树学 果树起源与分子进化 西南大学 中国重庆 2 0 1 0 年1 2 月 l I I IIII III I I II I I I III I l 。 18 4 6 019 T h eP h Dd i s s e r t a t i o no fS o u t h w e s t U n i v e r s i t y M o l e c u l a rp h y l o g e n yo ft h et r u ec i t r u sf r u i t t r e e sg r o u p t J r a n t i o 主d e a e ，R u t a c e a e ) a n dt h e 一 、 7 7 O n9 1 nO tC U I t I V a t e ac i t r u s D i s c i p l i n e ：P o m o l o g y F i e l do fr e s e a r c h ：M o l e c u l a rp h y l o g e n ya n do r i g i no ff r u i tt r e e s S u p e r v i s o r ：P r o LZ h o uZ h i q i n P h Dc a n d i d a t e ：L iX i a o m e n g C h o n g q i n g ，C h i n a D e c e m b e r , 2 0 1 0 M o l e c u l a rp h y l o g e n yo ft h et r u ec i t r u sf r u i t t r e e sg r o u p ( A u r a n t i o 主d e a e ，R u t a c e a e ) a n dt hex-x-；- 一 o n 9 1 i n - o fc u i i i v a 诺dc i t r u s 7 Ad i s s e r t a t i o n S u b m i t t e dt ot h eC o m m i t t e eo fS o u t h w e s tU n i v e r s i t y B y P h Dc a n d i d a t e ：L iX i a o m e n g C o l l e g eo fH o r t i c u l t u r ea n dL a n d s c a p eA r c h i t e c t u r e S o u t h w e s tU n i v e r s i t y B e i b e i ，C h o n g q i n g ，4 0 0 7 16 ，C h i n a D e c e m b e r , 2 0 1 0 本论文承以下项目资助 1 国家自然科学基金项目( N S F C3 0 6 7 1 4 5 0 ) 2 中国农业科学院杰出人才基金 独创性声明 学位论文题目：挝插丞甚适缘属撞堑鲍金壬进焦生蔻接挝插 鲍起塑珏究 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工 作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的 地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不 包含为获得西南大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材 料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作 了明确的说明并表示谢意。 学位论文作者：毒J 矗 签字日期： z c ) l 口年J 三月7 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解西南大学有关保留、使用学位论文的 规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁 盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权西南大学研究生院可以将学 位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影 印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书，本论文：回不保密， 口保密期限至年月止) 1j jo 彳一， 学位论文作者签名：李d 盂 导师签名：扈刻恿衫 签字日期：矽l 口年J 2 月7 日 签字日期：勤戽，月9 日 学位论文作者毕业后去向： 7 工作单位： 通讯地址： 邮编： 目录 目录 摘要I A b s t r a c t I 工I 第1 章文献综述1 1 1 真正柑橘果树类植物的种系发生关系与柑橘属植物的祖先1 1 2 柑橘属植物的现代分布及其起源中心5 1 3 柑橘属植物的分类与进化研究6 1 4 栽培柑橘的起源问题1 6 第2 章引言2 1 2 1 研究的目的和意义2 1 2 2 研究的主要内容2 2 2 3 主要研究方法2 3 第3 章真正柑橘果树类的分子系统进化关系2 5 3 1 材料与方法2 5 3 2 结果与分析3 7 3 3 讨论5 2 3 4 小结5 4 第4 章柑橘属植物的系统进化框架5 5 4 1 材料与方法5 5 4 2 结果与分析5 6 4 3 讨论7 6 4 4 小结7 8 第5 章重要栽培柑橘的起源研究7 9 5 1 材料与方法7 9 5 2 结果与分析8 0 5 3 讨论8 7 5 4 小结9 0 两南人学博l ：学f 苞论文 第6 章结论与创新点9 3 6 1 柑橘属及其近缘属之间的系统进化关系9 3 6 2 柑橘属的系统进化框架9 3 6 3 重要柑橘栽培类型的起源9 3 6 4 本文创新点9 3 参考文献9 5 附录一药品的配置1 0 3 附录二主要缩略词1 0 7 致谢1 0 9 发表论文及参加课题1 1 1 摘要 I l l ； 一一 I 曼曼舅曼皇曼曼曼! 蔓曼! 曼! 曼曼! 曼鼍曼曼! 曼曼曼苎! 曼! 曼! 曼 柑橘及其近缘属植物的分子进化与栽培柑橘 的起源研究 博士研究生：李小孟 指导老师：周志钦教授 摘要 柑橘是世界上最重要的经济作物之一，广泛栽培在热带和皿热带地区。柑橘属( C i t r u sL ) 属于芸香科( R u t a c e a e ) 柑橘亚科( A u r a n t i o i d e a e ) 植物。自林奈1 7 5 3 年确立柑橘属以来，在 过去2 5 0 余年的时间里，国内外学者从形态到分子对柑橘属植物的分类和进化问题开展了一系 列研究。然而，柑橘及其近缘属植物间的系统进化关系仍未解决，柑橘属植物中真正原始野 生类型的种类及数目仍无定论，主要原始野生种类间的系统进化关系仍模糊不清，柑橘属植 物系统进化的基本框架仍有待建立。由于种属间易于杂交、高频率芽变和栽培历史悠久等因 素，柑橘属植物的分类、进化和重要栽培( 杂) 种的起源等问题仍待解决。 本研究以柑橘属及其近缘属植物为材料，采用A F L P ( A m p l i f i e dF r a g m e n tL e n g t h P o l y m o r p h i s m ) 分子标记、叶绿体片段序列和核基因I T S ( I n t e r n a lt r a n s c r i b e ds p a c e r ) 序列分析 方法，研究了柑桔属及其近缘属植物间的系统进化关系、柑橘属植物原始野生类型间系统进 化的基本框架以及重要栽培柑橘类型的起源。有关重要研究结果如下： 1 以九里香、蚝壳刺和酒饼颤为外类群，分别分析柑橘属及其近缘属5 9 份材料和2 5 份非 杂种材料的叶绿体片段( p s b H p e t B ，t r n L t r n F 和t r n S t r n G ) 序列、A F L P 分子标记和核基 因I T S 序列，重建真正柑橘果树类( t h et r u ec i t r u sf r u i tt r e e sg r o u p ) 六属植物间的系统进化关系。 综合我们的研究，结果表明：真正柑橘果树类是个单系类群，枳属首先从真正柑橘果树类六 属中分离出来，澳指檬属( M i c r o c i t r u sS w i n g l e ) 、澳沙檬属( E r e m o c i t r u sS w i n g l e ) 和多蕊橘 属( C l y m e n i aS w i n g l e ) 可能来自一个共同的祖先，其中澳指檬属和澳沙檬属关系更近，金柑 属( F o r t u n e l l aS w i n g l e ) 与柑橘属关系紧密。另外，c p D N A 数据显示澳指檬属、澳沙檬属、多 蕊橘属可能与柑橘属中的枸橼( C i t r u s m e d i c a L ) 有较近的亲缘关系。A F L P 聚类分析显示澳 指檬属、澳沙檬属、多蕊橘属远离柑橘属。I T S 聚类分析表明金柑属与柑橘属中的宽皮柑橘关 系更近。c p D N A 和I T S 数据的聚类分析表明澳指檬属中的澳指檬( 肱a u s t r a l a s i c a ) 可能是杂种 起源，大翼橙可能是其亲本之一。 2 以枳属为外类群，分别分析柑橘属植物4 7 份材料、1 7 份非杂种材料【包含宜昌橙( C 网雨大学博十学位论文 i c h a n g e n s i sS w i n g l e ) 】和1 5 份非杂种材料( 不包含宜昌橙) 的叶绿体片段序列、A F L P 分子标 记和核基因I T S 序列，构建柑橘属植物原始野生类型间系统进化的基本框架。结果表明：所 有数据都支持柑橘属是个单系类群，柑橘属植物中的四个基本类型枸橼( Cm e d i c a ) 、柚( C g r a n d i s ) 、宽皮柑橘( Cr e t i c u l a t a ) 和大翼橙( P a p e d a ) 均为单系起源。另外，c p D N A 数据显 示大翼橙和柚关系比较紧密，枸橼、宜昌橙和宽皮柑橘关系较近。A F L P 聚类分析表明宜昌橙 与宽皮柑橘和柚关系最近，宽皮柑橘与柚关系紧密，大翼橙与宽皮柑橘关系较远，枸橼与宜 昌橙、宽皮柑橘、柚、大翼橙四个类型所聚分支形成姊妹关系。I T S 数据及合并数据均显示枸 橼、柚和大翼橙关系较近，它们一起与宽皮柑橘形成姊妹关系，其中柚与大翼橙的关系最近。 3 以枳属为外类群，分析柑橘属植物2 7 份材料的叶绿体片段序列、A F L P 分子标记和核 基因I T S 序列，确定重要栽培柑橘类型的起源。c p D N A 数据表明甜橙( Cs i n e n s i s ) 、酸橙( C a u r a n t i u m ) 和葡萄柚( Cp a r a d i s i ) 的母本是柚，大翼橙是墨西哥莱檬( Ca u r a n t i f o l i a M e x i c a n ) 的母本，粗柠檬( Cj a m b h i r i ) 、兰卜莱檬( Cl i m o n i a R a n g p u r ) 、广西土藜檬( C 矗聊D ，z 肠 。G u a n g x i ) 的母本可能是宽皮柑橘，费米耐劳( Cl i m o n F e m m i n e l l o ) 、尤力克( C l i m o n E u r e k a ) 和巴柑檬( Cb e r g a m i a ) 的母本可能是酸橙代代( C a u r a n t i u m D a i d a i ) 。A F L P 聚 类分析显示宽皮柑橘是葡萄柚、甜橙和酸橙的一个亲本，粗柠檬可能是兰卜莱檬和广西土藜 檬的亲本，枸橼可能是墨西哥莱檬、巴柑檬和柠檬( Cl i m o n ) 的一个亲本。I T S 数据表明甜 橙和酸橙是由柚和宽皮柑橘杂交而来，甜橙是葡萄柚的一个亲本，酸橙是尤力克的一个亲本， 枸橼是费米耐劳、巴柑檬、粗柠檬、兰卜莱檬和广西土藜檬的一个亲本，对于墨西哥莱檬我 们的分子数据显示大翼橙和枸橼分别是它的两个亲本，橘可能参与了粗柠檬、巴柑檬、柠檬 和莱檬的起源。 关键词：真正柑橘果树类；谱系关系：分子进化；栽培柑橘；起源；c p D N A ；A F L P ；I T S n A B S T R A C T M o l e c u l a rp h y l o g e n yo ft h et r u ec i t r u sf r u i t t r e e sg r o u p 口u r a n t i o i d e a e ，R u t a c e a e ) a n dt h e 一 一 、， 7 O r l9 1 nO tc u l t l v a t e dc i t r u s P h DC a n d i d a t e ：L iX i a o m e n g S u p e r v i s o r ：P r o f iZ h o uZ h i q i n A b s t r a c t C i t r u si so n eo ft h em o s ti m p o r t a n tf r u i tc r o p si nt h ew o r l d I ti sw i d e l yg o w ni nt h et r o p i c a l a n ds u b t r o p i c a la r e a so ft h ew o r l d T h eg e n u sC i t r u se s t a b l i s h e db yC a r lL i n n e a u si n17 5 3b e l o n g st o t h es u b f a m i l y A u r a n t i o i d e a eo f t h ef a m i l yR u t a c e a e S i n c et h ee s t a b l i s h m e n to f t h eg e n u s ，C i t r u sh a s a t t r a c t e dal o to fr e s e a r c hi m e r e gf o rm o r et h a n2 5 0y e a r s H o w e v e r , u n t i ln o w , t h ep h y l o g e n e t i c r e l a t i o n s h i p sb e t w e e nC i t r u sa n di t sc l o s e l yr e l a t e dg e n e r ah a v er e m a i n e du n r e s o l v e d ，a n dt h e n u m b e ro f “b a s i cs p e c i e s ”t y p e si nC t r u si ss t i l li nc o n t r o v e r s y ，a n dt h ep h y l o g e n e t i cr e l a t i o n s h i p b e t w e e nt h ek e yw i l ds p e c i e so fC i t r u ss t i l ln e e d st Ob ec l a r i f i e d M a i n l yd u et Os e x u a lc o m p a t i b i l i t y b e t w e e nC i t r u sa n dr e l a t e dg e n e r a , h i g hf r e q u e n c yo fb u dm u t a t i o n s ，l o n gh i s t o r yo fc u l t i v a t i o n ，t h e q u e s t i o n sc o n c e r n i n gt h et a x o n o m ya n de v o l u t i o no ft h eg e n u sC i t r u s ，a n dt h eg e n e t i cr e l a t i o n s h i p b e t w e e nt h ec u l t i v a t e ds p e c i e sa n dt h e i rp u t a t i v ew i l dp r o g e n i t o r sh a v er e m a i n e du n r e s o l v e d I nt h ep r e s e n ts t u d y ，t h ea m p l i f i e df r a g m e ml e n g t hp o l y m o r p h i s m s ( A F L P ) f i n g e r p r i n t s ，n u c l e a r i n t e r n a lt r a n s c r i b e ds p a c e r ( I T S ) ，a n dt h r e ec h l o r o p l a s tD N Ar e g i o n s ( p s b H p e t B ，t r n L t r n Fa n d t r n S t r n G ) o ft h eg e n u sC i t r u sa n di t sf i v ec l o s e l yr e l a t e dg e n e r aw e r ea n a l y z e di na t t e m p tt o r e c o n s t r u c tt h em o l e c u l a rp h y l o g e n e t i cr e l a t i o n s h i pi nt h et r u ec i t r u sf r u i tt r e e sg r o u p ，e s t a b l i s ht h e p h y l o g e n e t i cf r a m e w o r ko ft h eg e n u sC i t r u sa n di d e n t i f yt h eo r i g i no ft h ec u l t i v a t e dc i t r u s T h em a i n r e s u l t so b t a i n e da r ea sf o l l o w s ： 1 U s i n gM u r r a y ap a n i c u l a t a ，A t a l a n t i ab u x i f o l i a ，a n dS e v e r i n i ab u x i f o l i aa so u t g r o u p s ，A F L P f i n g e r p r i n t s ，I T Ss e q u e n c e ，a n dt h r e ec h l o r o p l a s tD N Ar e g i o n so f 5 9a c c e s s i o n so ft h eg e n u sC i t r u s a n di t sf i v ec l o s e l yr e l a t e dg e n e r a , a n d2 5a c c e s s i o n so ft h ek e y “n o n - h y b r i d w i l ds p e c i e sw e r e a n a l y z e dr e s p e c t i v e l yi na na t t e m p tt or e c o n s t r u c tt h em o l e c u l a rp h y i o g e n e t i cr e l a t i o n s h i po ft h et r u e c i t r u sf r u i tt r e e sg r o u p ( C i t r i n a e ，C i t r e a e ，A u r a n t i o i d e a e ，R u t a c e a e ) O u rr e s u l t ss h o w e dt h a tt h et r u e c i t r u sf r u i tt r e e sg r o u pW a sm o n o p h y l e t i c ，a n dP o n c i r u sw a sp o s s i b l yt h ef i r s tg e n u ss e p a r a t e df r o m t h eo t h e rf i v eg e n e r ai nt h eg r o u p T h eg e n e r aM i c r o c i t r u s ，E r e m o c i t r u sa n dC l y m e n i a ，m a yb eo ft h e I I I 两南大学博 j 学位论文 s a m eo r i g i n ，a n dt h eg e n u sM i c r o c i t r u sw a sm o r ec l o s e l yr e l a t e dt oE r e m o c i t r u s ，F o r t u n e l l am i g h t h a v eac l o s er e l a t i o n s h i pw i t hC i t r u s I na d d i t i o n ，o u rc p D N Ad a t ai n d i c a t e dt h a tM i c r o c i t r u s ， E r e m o c i t r u sa n dC l y m e n i at o g e t h e rf o r m e das i s t e r r e l a t i o n s h i p t oCm e d i c a O u rA F L P d e n d r o g r a ms h o w e dt h a tM i c r o c i t r u s ，E r e m o c i t r u sa n dC l y m e n i aw e r ed i s t a n tf r o mt h eg e n u sC i t r u s O u rI T Sd a t ad e m o n s t r a t e dt h a tF o r t u n e l l ah a dm o r ec l o s er e l a t i o n s h i pw i t hc r e t i c u t a t a O u r c p D N Aa n dI T Sd a t as u g g e s t e dt h a ts o m es p e c i e so f M a u s t r a l a s i c am i g h th a v eb e e nh y b r i do r i g i n a n dp a p e d am i g h tb eo n eo fi t sp a r e n t s 2 U s i n gP o n c i r u sa so u t g r o u p ，A F L Pf i n g e r p r i n t s ，I T Ss e q u e n c e ，a n dt h r e ec h l o r o p l a s tD N A r e g i o n so f4 7a c c e s s i o n so fg e n u sC i t r u s a n d17a c c e s s i o n so f “n o n h y b r i d w i l ds p e c i e so ft h e g e n u sC i t r u s a n d 15a c c e s s i o n so f “n o n h y b r i d w i l ds p e c i e so ft h eg e n u sC i t r u sw e r ea n a l y z e d r e s p e c t i v e l yi na na t t e m p tt oe s t a b l i s ht h ep h y l o g e n e t i cf r a m e w o r ko ft h eg e n u sC i t r u s A l lo fo u r m o l e c u l a rd a t as u p p o r t e dt h a tt h eg e n u sC i t r u sW a sm o n o p h y l e t i ca n dt h ef o u rb a s i cb i o t y p e so f C i t r u s ，i e ，P a p e d a , p u m m e l o ，c i t r o na n dt a n g e r i n ew e r eo fm o n o p h y l e t i co r i g i n O u rc p D N Ad a t a s h o w e dt h a tCg r a n d i sh a dc l o s er e l a t i o n s h i pw i t ht h eP a p e d as p e c i e s ，C m e d i c a ，l c h a n gp a p e d a a n dCr e t i c u l a t aw e r em o r ec l o s e l yr e l a t e dt oe a c ho t h e rt h a nt h e yw e r et Oo t h e rt y p e si nt h eg e n u s O u rA F L Pd e n d r o g r a ms h o w e dt h a tl c h a n gp a p e d a , c r e t i c u l a t aa n dC g r a n d i sw e r em o r ec l o s e l y r e l a t e dt oe a c ho t h e rt h a nt h e yw e r et oo t h e rt y p e si nt h eg e n u s a n dp a p e d aW a sd i s t a n tf r o mC r e t i c u l a t a O u rI T Ss e q u e n c ea n dc o m b i n e dd a t aa n a l y s i sd e m o n s t r a t e dt h a tC g r a n d i sw a sm o s t c l o s e l yr e l a t e dw i t ht h eP a p e d as p e c i e s c m e d i c aw a sm o r ec l o s e l yr e l a t e dt oC g r a n d i sa n d P a p e d as p e c i e st h a nt oc r e t i c u l a t a a n dt h a tC r e t i c u l a t am o s tl i k e l yh a v ea s i s t e rr e l a t i o n s h i pt O t h ec o m m o na n c e s t o ro fC g r a n d i s ，Cm e d i c a ，a n dP a p e d as p e c i e s 3 U s i n gP o n c i r u sa so u t g r o u p ，A F L Pf i n g e r p r i n t s ，I T Ss e q u e n c e ，a n dt h r e ec h l o r o p l a s tD N A r e g i o n so f2 7a c c e s s i o n so ft h ec u l t i v a t e dc i t r u sa n dt h e i rp u t a t i v ew i l da n c e s t o r sw e r ea n a l y z e di na n a t t e m p tt Oi d e n t i f yb o t ht h e i rp a t e r n a la n dm a t e r n a lo r i g i n s O u rc p D N At r e ec l e a r l yi n d i c a t e dt h a t p u m m e l o ( c g r a n d i s ) W a sf e m a l ep a r e n to fs w e e to r a n g e ，s o u ro r a n g ea n dg r a p e f r u i t ；P a p e d aw a s t h ef e m a l ep a r e n to fm e x i c a nl i m e ( Ca u r a n t i f o l i a ) ；T h ef e m a l ep a r e n to fr o u g hl e m o n ( Cl i m o n ) ， r a n g p u rl i m e ( c 1 i m o n i a ) a n dg u a n g x il o c a ll e m o n ( C 1 i m o n i a ) w a sCr e t i c u l a t a T h ec h l o r o p l a s t g e n o m eo fb e r g a m o t ( Ca u r a n t i f o l i a ) a n dl e m o nW a sd e r i v e df r o ms o u ro r a n g e O u rA F L Pt r e e s u g g e s t e dt h a tCr e t i c u l a t aW a sp r o b a b l eap a r e n to f , s w e e to r a n g ea n ds o u ro r a n g e ；S w e e to r a n g e w a sp r o b a b l ea p a r e n to fg r a p e f r u i t ；R o u g hl e m o nW a sm o s tl i k e l yap a r e n to fr a n g p u rl i m ea n d g u a n g x il o c a ll e m o n ；Cm e d i c ac o u l db eap a r e n to fm e x i c a nl i m e 。b e r g a m o ta n dl e m o n O u rI T S d a t ad e m o n s t r a t e dt h a ts w e e to r a n g ea n dS O U ro r a n g ew e r eh y b r i d so fm a n d a r i n ( Cr e t i c u l a t a ) a n d p u m m e l o ( Cg r a n d i s ) ；M e x i c a nl i m eW a sah y b r i do fP a p e d aa n dCm e d i c a ；S w e e to r a n g eW a sa p a r e n to fg r a p e f r u i t ；Cm e d i c ac o u l db eap a r e n to fC 1 i m o n F e m m i n e l i o ，b e r g a m o t , r o u g hl e m o n 。 1 v A B S I R A C T r a n g p u rl i m ea n dg u a n g x il o c a ll e m o n ；M a n d a r i nc o u l dt a k ep a r ti nt h eo r i g i no fr o u g hl e m o n ， b e r g a m o t , l e m o na n dl i m e K e y w o r d s ：T r u ec i t r u sf r u i tt r e e sg r o u p ；m o l e c u l a rp h y l o g e n y ；c u l t i v a t e dc i t r u s ；o r i g i n ；c p D N A ； A F L P ；I T S V 第1 章文献综述 第1 章文献综述 柑橘是世界上最重要的果树之一，它广泛分布在热带、亚热带以及温带地区。 柑橘属于芸香科( R u t a c e a e ) 、柑橘亚科( A u r a n t i o i d e a e ) 、柑橘族( C i t r e a e ) 、柑橘亚 族( C i t r i n a e ) 的真正柑橘果树类( t h et r u ec i t r u sf r u i tt r e e sg r o u p ) 1 1 。自L i n n a e u sl7 5 3 年订立柑橘属至今，在过去2 5 0 余年里，国内外学者对柑橘属植物的谱系关系以 及分类和进化从形态到分子展开了一系列研究，然而柑橘及其近缘属植物间的系 统进化关系仍未能解决，柑橘属植物中真正原始野生类型的种类及数目仍无定论， 主要原始野生种类间的系统进化关系仍模糊不清，柑橘属植物系统进化的基本框 架仍有待建立。此外，许多重要栽培柑橘的遗传起源仍无明确定论。弄清柑橘及 其近缘属植物的分子进化关系以及栽培柑橘的遗传起源对柑橘的分类、进化和遗 传育种具有重要的理论和实际意义。 1 1 真正柑橘果树类植物的种系发生关系与柑橘属植物的祖先 1 1 1 柑橘类果树的祖先 产生柑橘类最原始的植物就是柑橘的始祖。一种柑橘类植物的产生，势必经 过成千上万代的世代进化过程。在迄今的柑橘分类学说中，都认为黄皮族是柑橘 亚科的原始类型。陈力耕等对柑橘亚科l1 个属5 2 个种或品种的G O T 同工酶研究中 发现，黄皮族下的黄皮属、九里香属和美莉橘属在G O T 区出现的7 个等位基因，是 柑橘属大多数种类基因型的来源，也证明了黄皮族是柑橘类果树的始祖【2 1 。然而， 黄皮族经过漫长历史的演变后，产生了许多属和种，究竟什么属才是今天柑橘类 果树的先头属，这是悬而未决的问题1 2 J 。陈力耕认为，自黄皮属后，其进化分为两 个系统，其一为羽状复叶系统，如印度枳属( A e g l em a r m e l o s ) 等；另一为单身复 叶系统，如蚝壳刺属( S e v e r i n i a ) 、酒饼霸属( A t a l a n t i a ) 等【2 1 。柑橘类果树虽然 都由共同的祖先进化而来，但其各属间形态和生理差异很大，且开花期各异，在 自然状态下互相难于杂交，因此，它们都具有独立的进化方式，不太可能具有相 同的先头属。根据同工酶研究结果，陈力耕认为酒饼霸属( A t a l a n t i a ) 可能是金柑 属( F o r t u n e l l a ) 的先头属，它在形态学特征、地理分布上与金柑属植物也相类似。 而印度枳属很可能是枳属的先头属，它们在形态上有许多共同点【2 】。此外，肋纹橘 属( P l e i o s p e r m i u m ) 植物，其始祖是否与柑橘的发生有联系也值得研究，这类植 物分布于南印度，斯里兰卡和东印度诸岛，其分布近似于柑橘类植物，其各性状 如小乔木、单生复叶、圆锥花序、花小等特征都可代表柑橘类植物的祖先【3 】。 1 1 2 真正柑橘果树类植物的种系发生关系 两雨人学博J j 学位论文 曼曼! 量曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼! 曼曼曼舅曼曼曼鼍曼蔓曼! 曼曼曼曼! 一一 I I I I I ! 曼曼量皇曼曼曼曼曼曼皇曼曼! 曼 柑橘在植物分类学上属芸香科( R u t a c e a e ) 柑橘亚科( A u r a n t o i d e a e ) 柑橘族 ( C i t r e a e ) 柑橘亚族( C i t r i n a e ) ，共3 3 个属2 0 0 多个种【lJ 。美国柑橘分类专家W T S w i n g l e ，根据雄蕊数目及汁胞构造将柑橘亚族( C i t r i n a e ) 分为原始柑橘果树类 ( p r i m i t i v ec i t r u sf r u i tt r e e s ) 、近似柑橘果树类( n e a rc i t r u sf r u i tt r e e s ) 和真正柑橘 果树类三类【l 】。真正柑橘果树类包括金柑属( F o r t u n e l l aS w i n g l e ) 、柑橘属( C i t r u s L ) 、枳属( P o n c i r u sR a f ) 、澳指檬属( M i c r o c i t r u sS w i n g l e ) 、澳沙檬属( E r e m o c i t r u s S w i n g l e ) 及多蕊橘属( C l y m e n i aS w i n g l e ) 共6 个属I lJ 。S w i n g l e 根据这6 个属植物 的果实汁胞高度特化将其归为一群，并根据形态特征对他们间的种系发生关系作 了简单的推测【l 】。世界著名的柑橘分类专家田中长三郎( T a n a k a ) 也对各属间亲缘 关系进行推测，但没有对种系发生关系进行详细的分析。本文根据现有文献报道 将柑橘属与其他5 属的关系作如下归纳整理。 1 1 2 1 柑橘属与金柑属的关系 S w i n g l e 认为金柑属和柑橘属在形态上存在明显的差异，1 9 1 5 年，将金柑独立 为一新属，并认为在真正柑橘果树类中，金柑属最简单最原始，而柑橘属处在进 化的末端【l 】。根据同工酶数据，S c o r a 等认为金柑属与柑橘属来源于不同的祖先【4 】。 方德秋的同工酶数据结果表明，金柑属和柑橘属差异明显，各自聚为一类f 5 J 。叶绿 体数据表明金柑属远离柑橘属1 6 ，。A s i mE s e n 等对柑橘属及其近缘属植物的同工酶 研究显示，金柑属存在特有的酶带【8 】。而朱立武的叶片可溶性蛋白质电泳数据表明， 金柑属介于甜橙和酸橙之间一J 。Y a m a m o t o 的m t D N A 数据显示金柑属聚在柑橘属内 部，与莱檬和香橙的距离较近l lo | 。F e d e r i c i 等的R F L P 数据显示金柑属聚在柑橘属内 部与大翼橙距离较近，其它同工酶数据分析表明金柑属嵌在柑橘属中【1 1 】。R A P D 和 S C A R 数据表明金柑属更接近柑橘属1 6 j 。A F L P 研究结果表明金柑属以单系分支嵌在 柑橘属内部，介于柚和宜昌橙之剐眩J 。心卣u i o 认为柑橘属、金柑属和枳属形成一个 单系类群1 3 】。N o v e l l i 也认为金柑属不能从柑橘中分离出- 来【1 4 】。由此看来，在现有 的文献报道中，对柑橘属与金柑属间的关系还存在很大争议，有待迸一步研究。 1 1 2 2 柑橘属与多蕊橘属的关系 据S w i n g l e 记载，多蕊橘属和柑橘属的柑橘亚属植物间，除了汁胞的性状差异 外，其余果实方面的性状都极为相似，且表现出和大翼橙亚属( S u b g e n u sP a p e d a ) 有一定的亲缘关系【1 】。周志钦用相容性分析方法( c o m p a t a b i l i t ya n a l y s i s ) 分析了真 正柑橘果树类各属间的分支关系，研究结果表明，柑橘属和多蕊橘属构成个单 系类群，具有花丝数目为花瓣数4 倍以上、心室数目2 倍于花瓣数目以上两项近裔 共性( s y n a p o m o r p h i e s ) ，它们的姐妹群是金柑属【l 副。叶绿体数据的P C R R F L P 分析 表明多蕊橘属比澳指檬属和澳沙檬属更接近柑橘属I l 酬。日本学者井上数赖认为多 蕊橘属是从柑橘属分离出的一个属【l 刀。但S p i e g e l R o y 和G o l d s c h m i