IB-CAS  > 系统与进化植物学国家重点实验室
泡沙参复合体的物种生物学研究
Alternative TitleBiosystematic Studies on Adenophora potaninii Korsh. Complex
葛颂
Subtype博士
Thesis Advisor洪德元 ; 王伏雄
1993
Degree Grantor中国科学院植物研究所
Degree Discipline植物学
Abstract泡沙参复合体属沙参属组,原有6个种,从东北连续分布到西南,本研究从辽宁、内蒙古、河北、河南、山西、陕西、甘肃和四川等9个省、市、自治区,采集了22个居群(包括复合体原有的6个种)及筒花组的对照种(A.stcnanthina)一个居群.通过野外和移栽后的对比观测,播种栽培,染色体观察,杂交试验和子代测定,同工酶电泳,并结合多变量统计分析,对复合体从不同水平和角度进行了研究. 1.本复合体多年生,实生苗当年只长基生叶,第二年才抽茎开花,个体花朵很多,因而花期很长(可达2个月).野生个体的结实量很大,种子萌发率接近100%.雌雄异熟,以异花授粉为主.自交(同株异花授粉)亲和,但结实量和萌发率均有所下降.等位酶估测的平均异交率(t)为0.77.末发现无融合生殖现象.全部居群的染色体均为2n= 34.末发现倍性和基数的变化. 2.同一个体的野生及栽培观测表明,根、茎、花序分枝等都是环境可塑性很高的性状,而叶片形态、花萼裂片长则有明显的发育可塑性,茎叶被毛、花部、果实和种子性状的可塑性较小. 3.针对在以往复合体类群划分中起鉴别作用的叶型、叶缘锯齿、茎叶被毛等几个性状,进行了大量的子代测定、杂交试验和天然居群的分析,结果表明,叶型、叶缘锯齿数目和大小、茎叶被毛等都是相关性很强的一组性状,但它们在天然居群中连续变化,是受多基因决定的数量性状.根据这些性状所划分的几个“种”,不过是连续变异的极端个体,极端个体(“种”)的自由授粉子代会分离出各种性状状态的个体,包括变异另一极端(另一个“种”)的个体,极端个体间的杂交进一步证实了这些数量性状的变异.据此,并结合地理分布,将A.bockiana和A.polydentata归并在A.potaninii之中:将A.biformifolia归并在A.wawreana之中.并证明A.wawreanavar. lanceifolia并不存在. 4.对20个居群34个形态性状的统计学和主成分分析表明,不同性状的系统学意义不一样,具有较大分类价值的性状是那些可塑性低、群内变异小的花部、果实、种子和部分营养性状.根据性状变异式样的分析和20个居群二套性状的聚类结果,可将复合体分为两个区别明显的类群.其中A.lobophylla形态十分独特,仅分布在四川西北部.另一个广布类群,在一些性状上体现出由西南(原A.potaninii)至东北(原A.wawreana)的地理变异式样,但性状在山西、陕西一带有过渡,是两个分化不充分的类群. 5.对复合体内8个居群及对照种居群的杂交试验表明,根据形态性状分析所归并的三个“种”与复合体其它类群间没有任何育性障碍,证实了归并的合理性。与此同时,发现根据形态变异式样所划分出的两个分化明显的类群(A.lobophylla与A.wawrcana和A.potaninii)间有很大的生殖隔离,不仅杂交结实量很低,杂交种子萌发率均小于10%.说明它们之间的亲缘关系较远,而A.lobophylla与筒花组的A.stenauthina间却有很高的杂交亲和性,平均结实量为53,与同种居群内的结实量相当;杂交种子萌发率达65%左右.只稍低于两个种各自居群内杂交的种子萌发率.因此,根据形态学,生境特点和杂交试验,建议将A.lobophylla放在远离本复合体的筒花组内. 6.采用控制杂交等方法确定了8个酶系统共10个等位酶位点的遗传基础.采用等位酶分析技术对复合体14个居群及一个对照种居群进行了测定.结果表明,本复合体植物的遗传变异水平很高,多态位点百分率(P)为79.2.等位基因平均数(A)为2.35,平均期望杂合度(He)为0.284.居群处于中等分化程度.总的等位酶变异中,有31%来自于居群间(FST=0.311).而其余69%左右存在于居群内.相比之下,四川西北的特有种A.lobophylla遗传变异水平稍低(P=70.0,A=2.0,He=0.211),尤其是居群中的杂合体比例明显偏离理论期望比例,异交率估计值(t)为0.535. 7.本复合体丰富的遗传变异和高度的环境可塑性使其适应性强,分布范围广.物种形成的方式基本上是地理式的,南部居群和北部居群是两个分化不完全的地理宗,并仍处在强烈的分化之中.对本复合体、A.lobophylla和对照种A.stenanthina形态学、杂交及等位酶分析表明,沙参属起源较晚、进化速度较快.推测在其起源早期,历了一段快速的适应性辐射阶段,随后则以地理式物种形成过程为主,逐渐发展为当今这样一个中等大小的属. 8.通过上述各方面的研究,最后将本复合体原有的6种l变种归并为两个种,即A.potaninii Korsh.和A.lobophylla Hong.后者实际上不属于本复合体,而是另一个组--筒花组的成员;而前者包含两个亚种:ssp.potaninii和ssp.wawreana Ge et Hong.
Pages93
Language中文
Document Type学位论文
Identifierhttp://ir.ibcas.ac.cn/handle/2S10CLM1/13785
Collection系统与进化植物学国家重点实验室
Affiliation中国科学院植物研究所
First Author AffilicationInstitute Of Botany,The Chinese Academy Of Cciences
Recommended Citation
GB/T 7714
葛颂. 泡沙参复合体的物种生物学研究[D]. 中国科学院植物研究所,1993.
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