论文部分内容阅读
械叶铁线莲亚组(Subsect.Acerifoliae W.T.Wang)隶属于毛茛科(Ranunculaceae),铁线莲属(ClematisL.),绣球藤组(Sect.Cheiropsis DC.),本亚组植物的分类学和居群特征等问题尚不清楚。本研究首次将DNA条形码技术应用到铁线莲属植物分类中,解决了太行山南段河南省北部悬崖特有植物无裂槭叶铁线莲的分类学地位问题。由于基于形态学的无裂槭叶铁线莲的分类地位一直存在争议,作者使用2个核基因(ITS和ETS)和6个叶绿体基因(rps16,rpl16,accD,trnS-trnG,aBpt-rbcL和trnV-atpE)的分子标记研究了铁线莲属植物的DNA条形码。结果表明,虽然槭叶铁线莲和无裂槭叶铁线莲这两个分类群密切相关,但是它们存在着明显的区别,形成了两个分支。这两个分类群的平均差异为0.78%,高于其它密切相关的铁线莲种类,如大叶铁线莲(C.hieraclefolia DC.)和羽叶铁线莲(C.pinnata Maxim.)(0.50%)。考虑到槭叶铁线莲和无裂槭叶铁线莲之间的分子差异、形态差异和分布区的不同,本研究把无裂槭叶铁线莲升级为种级水平,即无裂槭叶铁线莲[C.elobata(S.X.Yan)S.X.Yan et L.Xie,stat.&comb.nov.]。同时,作者使用所选择的八个DNA区段检测了 DNA条形码技术在铁线莲属植物分类中的适用性。结果表明,ITS、ETS和atpB-rbcL分子标记的辨别能力优于其它检测的分子标记。如果把所有检测序列结合起来考虑,则大多数供试铁线莲属植物分类群的分类问题可以得到解决。本研究在大量野外居群观察和对中国科学院植物研究所标本馆(PE)等数家标本馆的74号标本的观察和统计的基础上,首次完整描述并比较了槭叶铁线莲亚组及组内植物的形态特征,从形态学方面为无裂槭叶铁线莲的分类学地位由变种升级为种级水平提供佐证。同时,作者在研究中发现一份存放于河南师范大学标本馆的无裂槭叶铁线莲标本(S.S.Kuang261,HENC)为无裂槭叶铁线莲的等模式标本(isotype)。本研究首次观察、描述和比较了槭叶铁线莲亚组植物的瘦果萌发特性和幼苗形态特征,且将其与铁线莲属其它植物进行比较。本研究采用14个铁线莲属植物分类群的瘦果作为研究材料,其中10个铁线莲属植物分类群为首次报道,即槭叶铁线莲、无裂槭叶铁线莲、小木通(C armandii)、短尾铁线莲(C.brevicaudata)、钝萼铁线莲(C.peterae)、曲柄铁线莲(C.repens)、灰叶铁线莲(C.tomentella)、柱果铁线莲(C.uncinata)、尾叶铁线莲(C.urophylla)和两广锡兰莲(C.pilulifera)。结果表明,7种和1变种的幼苗具互生叶,包括槭叶铁线莲、无裂槭叶铁线莲、芹叶铁线莲、短尾铁线莲、钝萼铁线莲、长瓣铁线莲(C.macropetala)、曲柄铁线莲和尾叶铁线莲。槭叶铁线莲和无裂槭叶铁线莲的幼苗形态与钝萼铁线莲、曲柄铁线莲、短尾铁线莲和尾叶铁线莲的幼苗形态完全一致,而与芹叶铁线莲和长瓣铁线莲的幼苗形态基本一致,区别在于前者是伸长的下胚轴,后者为压缩的下胚轴。本研究探明了槭叶铁线莲亚组植物野外种群的分布区、生境、海拔、群落伴生植物、个体数量、特有性和濒危程度等。结果表明,新发现10个无裂槭叶铁线莲分布地点。槭叶铁线莲的分布中心为北京(太行山北段),而河南省的无裂槭叶铁线莲的分布中心为河南省的修武县和辉县(太行山南段),两个分布中心的直线距离大约为580km。槭叶铁线莲亚组植物为华北太行山区悬崖特有植物。槭叶铁线莲亚组植物是华北地区铁线莲属植物中开花最早的种类,槭叶铁线莲的花期稍短于无裂槭叶铁线莲的花期。槭叶铁线莲分布海拔为100-600 m,无裂槭叶铁线莲的分布海拔为600-1300 m。槭叶铁线莲亚组植物的生境为悬崖峭壁或陡峭山坡的灌丛。槭叶铁线莲亚组植物共有的常见伴生植物有独根草(Oresitrophe rupifraga Bunge)、房山紫堇(Corydalis fangshanensis W.T.Wang ex S.Y.He)、蚂蚱腿子(Myripnoisdioica Bunge)和裂叶堇菜(Violadissecta Ledeb.)等。本研究在大量野外考察和实验室实验的基础上,对该亚组植物的分类学地位与关系、幼苗萌发特性与形态特征、物候期、地理分布、生境、群落结构、伴生植物、个体数量、特有性和濒危程度等方面的问题进行了大量细致而深入的研究,为该亚组植物的保护和开发利用提供了可靠的理论依据。