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本文利用RAPD分子标记技术和人工杂交手段对玉兰亚属植物的系统关系和分类地位进行了研究,阐明了玉兰亚属15个种、11个变异类型和4个品种、1个人工杂交后代的种间亲缘关系;探讨了玉兰亚属与含笑属和木兰亚属间的系统关系;发现一个新种,建立2个新组。主要结论如下: 1、分子学研究结果结合形态学特征,将玉兰亚属按地域分为两个组:1)亚洲组(Section Yulania (Spach)Y.L.Wang,sect.nov)分布在中国和日本,花较大,花被片内外同形或外轮花被片萼片,花瓣白色、紫红色;2)美洲组(Section Tulipastrum(Spach)Y.L.Wang,sect.nov)分布在北美洲,花小,萼片狭窄,花瓣黄绿色。玉兰亚属17个种RAPD扩增谱带的系统学分析结果显示:唯一分布于美洲大陆的渐叶木兰与所有的亚洲种为姊妹类群,而滇藏木兰与白玉兰和望春玉兰两个类群的亲缘关系较远。表明因地理隔离形成染色体水平上的不同要远远大于形态上的差异,不支持前人单纯依据形态特征进行的分组处理。 2、依据RAPD聚类分析结果和形态学特征,将玉兰亚属的种、自然变异类型和栽培品种进行了类群划分,将20个供试材料分为白玉兰类群、紫玉兰类群、望春玉兰类群、武当木兰类群和二乔玉兰类群。RAPD聚类结果将玉兰亚属显著地分为白玉兰和望春玉兰2个分支。但考虑到种间形态上的差异和利于分类学特征在实际中应用,将玉兰亚属的变异类型进一步细分成5个类群。拟新种厚叶木兰有4条RAPD特征谱带,与玉兰亚属的其它种间有明显的差异,结合形态特征,认为该种为一新种。 3、通过对玉兰亚属RAPD扩增谱带的分析,发现该类群具有很高的多态性:多态位点百分率高达95.6%,产生的多态性带数与所用引物数的比例为17.6,15条随机引物清楚地分开了31个种类,其中的14个种共有45条特征性带,在利用RAPD标记已研究过的类群中,本类群多态性较高。因此可以推断,遗传多样性与该类群濒危无直接联系。 4、人工杂交结果显示玉兰亚属与不同族的含笑属有着较近的亲缘关系。玉兰亚属的紫玉兰和红元宝二乔玉兰与含笑属的金叶含笑、云南含笑的杂交结实率高达81一100%,且杂交后代具有较高的活力。但玉兰亚属与木兰亚属的所做的杂交组合都没有结实。又一次证明了经典分类系统中该亚属的系统地位不准确,需进行修订。 5、玉兰亚属种及种下类群的鉴定应该结合形态学、地理学、分子生物学等依据进行综合评定。玉兰亚属植物野外形态变异很大,存在着很多过渡变异类型,容易导致种及种下类群的错误鉴定。因此在种的鉴定时,应注意利用多学科的研究结果。通过对玉兰亚属植物在南北不同地区的花叶物候动态观察分析,认为先花后叶的原因是花芽和叶芽对温度的敏感度不同所致,Dandy以开花展叶先后作为玉兰亚属的分组依据有地域性限制。 6.对玉兰亚属濒危植物种类的保护策略应是:l)保护玉兰亚属植物原产地的自然生境;2)加强对濒危玉兰亚属植物的引种、繁殖和栽培工作;3)认真做好玉兰亚属的开发利用研究工作,让濒危的种类成为园林绿化中的新贵,在利用中做到玉兰亚属植物的真正解危。