茄科天仙子族：结构、分化和系统关系.doc

1、茄科天仙子族：结构、分化和系统关系本文研究了茄科天仙子族 7 属以及有亲缘关系的颠茄属、 茄参属和枸杞属的 形态学、解剖学、孢粉学、种子形态学、胚胎学、花器官发生、分子系统学和分 支系统学；论述了它们的结构、分化和系统关系。主要内容包括： 1 解剖 学 在光学显微镜和扫描电镜下，观察了茄科天仙子族 (Hyoscyameae)7 属 21 种及邻近 4属4 种共 25种植物的叶表皮特征，结果表明：气孔器在各种植物的 上、下的表皮均有分布，多为无规则型，也有不等细胞型；叶表皮细胞形状有不 规则形、十字形、近长圆形和不规则多边形，垂周壁较平直或各种波状。叶表皮气孔器外拱盖内缘近平滑、 浅波状或波状；

2、 角质膜多为具条纹， 也有 同时具条纹和颗粒或鳞片， 偶尔仅具颗粒和鳞片或光滑。 气孔器类型可以作为区 分部分属的依据之一。颠茄叶表皮细胞形状和垂周壁式样在一些属和种中有一定的规律性， 并与外 部形态、孢粉学性状或地理分布相关； 叶片表面角质膜的特征对属和种的划分也 有一定意义。 2 种子形态学 在扫描电子显微镜下首次全面研究了天仙 子族及颠茄属和茄参属等共 10属 25种植物的种子形态学特征， 结果表明：该族 植物种子表面纹饰有脑纹状或近脑纹状和网状两大类，除了山莨菪属 Anisodus 和 Hyoscyamus pusillus 外，其余类群均为网状。外种皮细胞形状和周壁式样有两大类， 一

3、类为多边形至近圆形， 等径， 周壁 近平直，另一类为形状不规则，常不等径，周壁为各式波状：外种皮细胞周壁内 侧有皱波状、瘤状、小颗粒、片状或小刺等各式附属物。各属植物的种子大小、 形状及种脐着生位置的系统学意义不大。但是，种脐突出与否、 种子外种皮细胞形状和周壁式样， 尤其是周壁内侧附 属物等性状具有较大的分类学意义。 3 孢粉学 在扫描电镜下研究了该 族 7 属及其它 3 属共 10 属 23 种植物的花粉形态学特征。结果表明：天仙子族的花粉粒形状为球形、近球形、扁球形和长球形；萌发 孔类型有无萌发孔、不规则的拟孔、 3沟、4沟、3-4 沟、散沟和 3孔沟；外壁 博土学位论文 茄科天仙子族：

4、结构、分化和系统关系纹饰为小刺状、瘤状、各 式条纹状、条纹穴状。条纹网状、皱波状、细网状和网状 c 沟膜近光滑、具 小颗粒、具小刺状突起或具瘤状突起。各属植物的花粉形态在萌发孔的有无、 萌发孔的类型和外壁纹饰等方面有较 大的差异，可以作为探讨属间分类和系统关系的重要依据 c 天仙子族植物花粉萌 发孔的演化趋势为：无萌发孔一 3、4 沟一 3 孔沟。无萌发孔的山莫若属是原始 类群，三孔沟的马尿泡和天仙子等属是进化类群。4 胚胎学 本论文首次研究了天仙子族山莫若 A。Iso血s ta DR7DR7Jt/ons的胚胎学特征，结果表明：山莫著的小抱子形成为同时型，腺质绒 毡层：胚珠半倒生，单珠被，薄珠

5、心；寥型胚囊；其胚胎发生类型可能为茄型； 胚乳形成为细胞型。山莫蓑的胚胎学性状与马尿泡十分相似。 胚胎学证据支持山莫菩属与马尿泡 属关系密切的观点。5 花器官发生 首次全面研究了天仙于族的山簧若属 （山莫蓑）、马 尿泡属（马尿泡）、天仙于属（天仙子）及其邻近 2属共 5种植物的花器官发生 特征，结果表明： 山夏蓑和天仙子的 5 个花荤裂片原基突起最早发生， 且几乎是 近同时环状发生， 其排列方式从花发育早期直至花成熟后始终为轮状排列。 而马 尿泡和颠茄首先是 5个花暮裂片原基突起依次螺旋状发生， 但在其 5个花警裂片原基都出现后，其排列方式仍为轮状排列不同之处是：马尿泡的花尊裂片原基在其花冠裂

6、片原基刚刚不明显地发生时， 就己经在基部联合并形成了一个环， 而颠茄的花薯裂片原基直到雄蕊原基突起开 始发生并较明显时， 花尊裂片原基仍然是分离的， 当花顶的中央开始出现很不明 显的雌蕊原基的凹陷时， 花尊裂片原基才开始联合。 青海茄参与其它 4 种植物的 不同之处在于柱头 2裂或3裂，而后 4者的柱头均为 2裂。花器宫发生的特征表明马尿泡与天仙于和山莫著的关系较近。 6 基于 叶绿体DNA inJ 干序列和核糖体DNA ITS序列的初步分析以宁夏构相作为外类群，对代表天仙于族及其邻近 3 属的 10 种植物的 ITS 区和 iil 干序列进 行了测定，将这两个序列结合构建系统树。将 gaps 作为 fifthbase 处理时，马尿泡属和茄参属构成最基部的一支，赛 莫若属和天仙子属构成一支然后与泡囊草属构成姐妹群，另外一支由天蓬子属、 颠茄属和山莫若属组成，I摘 要其中天蓬子属与颠茄属构成一支后与山莫若属构成姐妹群。 分于证据只是一个尝试， 还不足以说明天 仙子族各属的系统关系。7 分支分析 以拘记属为外类群，基于形态学、叶表皮、种于形态 学、泡粉学等特征对天仙子族 7 属及