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合耳菊属(菊科:千里光族)的系统学研究

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合耳菊属[Synotis(C.B.Clarke)C.Jeffrey& Y.L.Chen]属于菊科千里光族千里光亚族,约54种,除术叶合耳菊[S.atractylidifolia(Ling)C.Jeffrey& Y.L.Chen]间断分布于宁夏贺兰山区以外,其余种均分布在中国-喜马拉雅山区。我国是合耳菊属的分布中心,已记录46种。该属的许多形态性状研究不够全面或不够深入,与千里光亚族其它属的系统关系尚不清楚,属下一些种的系统位置也有待确定。本文对合耳菊属进行了形态学、解剖学、细胞学以及分子系统学研究,探讨了属的界限、属间关系和属下系统发育等问题,并完成了该属的分类学修订。主要结果如下: 1.观察并分析了38种合耳菊属植物的外部形态性状及其变异式样,结果表明叶的着生方式和叶形态,花序形态,总苞片大小、数量和毛被,舌状花的有无、大小、形状、数量及管状花大小和数量具有重要的属下分类学价值。观察了38种的花部微形态、12种的叶表皮形态,并与千里光亚族其它部分属的花部微形态、叶表皮进行了对照研究,结果表明花部微形态具有重要的系统学价值,叶表皮形态及花粉形态在整个属内变异不大,分类学价值有限。 2.研究了合耳菊属38种及东亚千里光亚族其它8属35种的染色体数目和核型,结果表明染色体具有重要的分类学及系统学价值。发现合耳菊属、藤菊属[Cissampelopsis(DC.) Miq.]及狭义千里光属(Senecio L.s.s.)的染色体数目均为2n=40,推测合耳菊属最有可能的染色体基数为x=20。合耳菊属与藤菊属核型较为一致,核型不对称性较强,具有较多的st染色体,而千里光属核型不对称性弱,无st染色体,从而支持合耳菊属应从千里光属中独立为属且与藤菊属近缘。千里光亚族东亚其它各属的核型均彼此多少有一定差异且与合耳菊属的核型区别明显。 3.选取38种59居群的合耳菊属植物和8属24种24居群的东亚千里光亚族植物,利用核基因ITS序列及7个叶绿体基因片段重建了合耳菊属的系统发育,结果表明:(1)合耳菊属必须包含须弥千里光[Senecio kumaonensis(Duthie ex C.Jeffrey& Y.L.Chen)才能构成单系,与同为单系的藤菊属互为姐妹群,而与千里光属关系较远,因此支持将合耳菊属从千里光属中独立为属。(2)主要根据瘦果解剖学性状建立的合耳菊组(sect.Synotis)和单种组术叶组(sect.AtractylidifoliaeC.Jeffrey& Y.L.Chen)得到分子系统学结果的有力支持。(3)合耳菊组的5个系均为多系群。 4.结合形态学、解剖学、细胞学及分子系统学,对合耳菊属进行了全面的分类修订:(1)将合耳菊组分为5个系:合耳菊系(ser.Synotis)、直立系[ser.Erectae(C.B.Clarke)C.Jeffrey& Y.L.Chen]、寡花系[ser.Oliganthae(J.F.Jeffrey)C.Jeffrey&Y.L.Chen]、褐缨系(ser.Fulvipapposae C.Jeffrey& Y.L.Chen)以及新系矛叶系[ser.Hieracifoliae M.Tang& Q.E.Yang,set.nov.]。该新系由原ser.Synotis和ser.Erectae中的部分成员组成。(2)将心叶合耳菊(S.cordifolia Y.L.Chen)降为红缨合耳菊[S.erythropappa(Brueau.& Franch.)C.Jeffrey& Y.L.Chen]的异名;将S.lushaiensis(C.E.C.Fisher)C.Jeffrey& Y.L.Chen降为S.vagans(Wall.ex DC.)C.Jeffrey& Y.L.Chen的异名;将Parasenecio chenopodifolius(DC.)Grierson转移至合耳菊属,即藜叶合耳菊[S.chenopodifolia(DC.) M.Tang,C.Ren&Q.E.Yang,com.nov.),并将耳柄合耳菊(S.otophylla Y.L.Chen)降为其异名;将三舌合耳菊[S.triligulata(Buch.-Ham ex D.Don)C.Jeffrey& Y.L.Chen]的异名Senecio pentanthus Merr.恢复为种,并组合为S.pentantha(Merr.) M.Tang&Q.E.Yang,com.nov.;(3)描述2新种,即新宁合耳菊(S.xinningensis M.Tang&Q.E.Yang)和保山合耳菊(S.baoshanensis M.Tang&Q.E.Yang)。(4)承认合耳菊属共54种。长柄合耳菊(S.longipes C.Jeffrey& Y.L.Chen)和S.borii(Raizada)R.Mathur因研究材料不够,暂作存疑种处理。

唐明

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合耳菊属 系统学 形态性状 分子系统学

博士

植物学

杨亲二

2014

中国科学院大学

中文

Q94