报春花科植物分类学研究.ppt

报春花科植物分类学研究 简介 中文学名 报春花科拉丁学名 Primulaceae界 植物界门 被子植物门 Angiospermae 纲 双子叶植物纲 Dicotyledoneae 亚纲 五桠果亚纲 Dilleniidae 目 杜鹃花目 Ericales 简介 一 重点特征草本 常有腺点 花两性 辐射对称 花冠合瓣 雄蕊对生 心皮常5 特立中央胎座 蒴果 二 花程式K 5 C 5 A 5 G 5 1 研究背景 报春花科本科植物在被子植物的演化方面具有重要科学意义 具有较高观赏价值 与杜鹃 龙胆并称为中国高山三大名花 1821年英国人经过广州时即将藏报春 PrlmulO引nensis 引入伦敦 次年开花 获英国皇家园艺学会大奖 引起园艺界重视 研究背景 自19世纪末至我国解放前夕 欧美各国不断派专人来我国采集报春花属植物种苗和标本 运回欧 美栽培 研究 一时成为植物分类学界和花卉园艺界的热点 日渐成为人们研究的重点类群之一 我国始于1935年左右 经过两代人的努力 于1990年完成了中国植物志报春花科的编研 纠正了许多西方学者在命名和鉴定上的错误 发现了不少新的类群 对分类系统提出了修正 并论证了报春花科植物的现代分布中心和可能的起源中心 在系统分类研究方面已达世界领先水平 系统演化 J 哈钦森等 报春花科由石竹目演化而来 理由 二者均为草本植物 都具有特立中央胎座 缺陷 报春花科具合生花冠 雄蕊与花冠裂片同数 对生 与石竹目所属各科无共同之处 Enger Cronquist Takhtajan等 报春花科与紫金牛科有密切的亲缘关系 并得到形态解剖和植物化学方面的支持 因而为大多数分类学家所接受 系统演化 演化趋势 胡启明 1994 地理分布 主要分布于北半球温带和亚热带 但也有部分属和种跨越赤道分布至南半球 分布区的北界在欧洲约为北纬62 在东亚和北美均达北极圈内 其南界近达非洲和大洋洲的南端 在南美洲达阿根廷南端 约南纬50 就整个分布区的范围而言 报春花科可称为一亚世界分布科 但在分布区内 许多属的分布都有一定的区域性 表现为不同的分布型 地理分布 报春花科有20 的属和60 的种集中分布于两条分布带上 1 自我国西部横断山脉沿喜马拉雅至克什米尔 共有7属 47组 约400种 占全科总数的40 以上 2 以高加索和阿尔卑斯山为中心 共有12属 28组 160余种 提出了 1 为报春花科的现代分布中心和多样化中心 2 为次生分布中心的论断 起源中心 报春花科共22属 其中有单种属7个 仅含2一3种的少种属4个 共占总属数的50 而且有80 的种类都集中在报春花 500 珍珠菜 190 和点地梅 120 3个大属中 因此 系统学家多认为 此3属是报春花科的3个主要演化支干 而其它小属多由此分化而来 珍珠菜属 特别是其中的香草亚属 Se IdioPhyton 是报春花科中最原始的类群 并通过它与紫金牛科连系 起源中心 报春花属的Seet Corolimella Seet MonocarPieae和点地梅属的Sect Samuelia则分别代表着各自属中的最原始类型 这些类群不仅具有较多的原始性状 而且多生长于亚热带山地低海拔至中海拔的森林地带 原始类群都集中分布于我国云南 贵州南部 广西西部至越南 缅甸 泰国北部 越南和泰国北部种类虽不多 但均属处于濒危状态的原始种类 其分布区日趋缩小 显然是古老的残存分布区 结论 我国云南 贵州南部 广西西部至越南 泰国北部和缅甸西北部山地是报春花科植物最可能的起源中心 起源时间 报春花科全为草本植物 没有化石和古抱粉记录 因此很难直接判断其起源时间 在报春花目的3个科中 仅在欧洲和北美第三纪地层中发现有紫金牛 Myrsinaceae 的少数叶化石 A cronquist认为报春花目中的3个科没有任何一科可以认为是其它科的直接祖先 它们只能来源于一个共同祖先 如果我们接受这个观点 则报春花科的起源应在早第三纪或晚白垩纪 属的分类系统研究 报春花属点地梅属珍珠菜属 报春花属 叶基生 花冠筒长于花冠裂片 喉部不紧缩 裂片覆瓦状排列 伞形或复伞形花序 具苞片 生于花葶顶端 代表植物 报春花P malacoidesFranch 多花报春P polyantha西藏紫花报春P woodwardiiBolf f 藏报春PrimulaainensisLindl 报春花属 报春花Primulamalacoides 原产中国云南 贵州 报春花 报春花属西藏紫花报春PrimulawoodwardiiBolf f 报春花属 系统与分类学研究胡启明把约500种报春花属植物分为30组 我国为24组 13个分布型 其中卵叶报春花组和报春花组被认为是该属中最原始的类群郑维列编制了西藏色季拉山地区12个报春花种及变种的分种检索表近年来 关于报春花新种 亚种及变种相继有报道 进一步完善了报春花属植物的分类体系 报春花属 分子生物学研究朱惠芬等应用ITS序列分析探讨了偏花报春的系统位置 认为偏花报春应归入灯台报春组 与细胞学研究结果一致郝刚等通过DNA ITS序列分析重新对藏报春组和毛茛叶报春组的范围做了界定 指出这两组没有密切的亲缘关系刘小莉等对10种报春花的种间变异进行了聚类研究 分子标记结果表明香海仙报春 P wilsoniDunn 与海仙花 P poissoniiFranch 的亲缘关系最远 从而否定了香海仙报春是海仙花变种的观点 报春花属 细胞学研究Bruun曾对100多种报春花属植物进行过染色体观察和研究 至1997年 报春花属植物有56 的种类有过细胞染色体数目的报道 核型分析 初步得出脆蒴报春组和球花报春组染色体基数为x 11 报春花组染色体基数为x 9 指出需进一步研究报春花属最原始的染色体基数及该属核型进化问题 点地梅属 纤细草本 叶基生 花小 单生或伞形花序 花冠筒短 喉部紧缩 裂片覆瓦状排列 代表植物 点地梅 A umbellata Lour Merr 点地梅属 点地梅 点地梅属 核型分析黄荣福认为点地梅属的染色体原始基数可能是x 10 在种间或种内观察到有3种核型变化 染色体非整倍性变化 多倍化和核型不对称性变化 将2倍体居群的核型和不对称性进行比较 可以看出点地梅是较对称的核型 因此 在研究的种中应是比较原始的类群 北点地梅的核型不对称性和进化程度高于点地梅而低于高原点地梅和西藏点地梅 染色体多倍化的雅江点地梅 鳞叶点地梅和西藏点地梅等在核型上也许是最进化的类群 点地梅属 分子系统研究王玉金等报道了青藏高原地区的点地梅属及羽叶点地梅属共14种29个居群的ITS与trnL FDNA序列各27与25条 并结合已报道相关种类的有关序列 构建了 点地梅群 的分子系统发育树 研究发现 点地梅群 的4个属为一单系类群 含有两个稳定的分支 一支全部由点地梅属的种类组成 另一支分别由羽叶点地梅属 DouglasiaLindley VitalianaSesler和9种点地梅属植物组成 珍珠菜属 直立或伏卧草本 花5 6基数 花冠裂片旋转状排列 蒴果纵裂 种子平滑 代表植物 狭叶珍珠菜 L pentapetalaBunge 过路黄 金钱草 L christinaeHance 聚花过路黄 L congestifloraHemsl 伞叶排草 L trientaloidesHemsl 珍珠菜属狭叶珍珠菜 珍珠菜属 过路黄 全草药用 治黄疸性肝炎 胆囊炎 胆结石等 珍珠菜属 聚花过路黄 珍珠菜属 形态学分类赫刚 2001 运用形态学性状对珍珠菜属 Lysimachia 进行系统发育分析 最简约性分析表明 珍珠菜属并不构成一自然分类群 在其严格一致化树的二岐分支中 异花珍珠菜单独构成一支 其它所有内类群构成一支 香草亚属 木黄连花亚属以及珍珠菜亚属均表现为单系群 而黄连花亚属则为一异形的并系群 球尾花亚属仍 内藏 于珍珠菜属的主体之中 而喉鳞花亚属则偏离出来而与七瓣莲属构成姐妹群 如何准确地界定珍珠菜