喜马拉雅-横断山区马先蒿植物的物种分化和分子鉴定 
郁文彬
学位类型博士
导师李德铢 ; 王红
2011-05
学位授予单位中国科学院研究生院
关键词马先蒿属 Dna条形码 分子系统发育 生殖隔离 物种形成
摘要马先蒿属(Pedicularis Linn.)是列当科(Orobanchaceae)中最大的属,喜马拉雅—横断山区是该属植物物种分布和分化中心之一。该属植物花冠形态多样化在被子植物中极为罕见,但花冠分化与物种形成之间缺乏可靠的实验证据。本研究基于最新的一些研究成果和我们研究组多年的研究积累,笔者在对马先蒿属花冠多样性分化和适应性进化研究做了较为做了全面了解的基础上,围绕物种的分化机制和分子鉴定两个主题开展了相关研究。1. 马先蒿属花冠多样化主要表现在上唇(盔)的形态分化,花发育后期的上唇分化是花冠多样性形成的重要阶段。盔部形态类型与熊蜂的访问行为密切相关,它的分化能形成有效的机械隔离机制。花冠类型在不同的谱系中发生了平行演化,与物种的传粉适应有关。花冠类型与萌发孔类型之间的相关性显著,萌发沟演化与繁殖适应有关联性。2. 对四个DNA条码候选位点(rbcL, matK, trnH-psbA和 nrITS)单独或两两组合的分辨率进行评估,得到以下主要结论:单个片段的DNA条码中,nrITS的物种鉴别力最强,而且引物通用性好,可作为马先蒿属的候选DNA条码; rbcL的单独鉴别力虽然较弱,但与ITS组合后鉴别力与matK+ITS和trnH-psbA+ITS接近,结合引物通用性和测序质量,建议选用rbcL+ITS作为两个片段组合的候选条码。3. 基于ITS和trnL-F序列矩阵的系统发育分析和分化时间估算表明:除斗叶组和多裂叶组是单系群外,其它组的界定没有得到分子系统学的支持;马先蒿属的分化大约发生在中新世中期(约13.3Mya),随后(大约10Mya以后)在喜马拉雅—横断山区其发生了快速分化,这与青藏高原抬升关系紧密;斗叶组中的大王马先蒿复合群的分化是在第四纪以后,冰期作用促进了居群间分化。对花部形态性状研究表明:灌丛马先蒿永宁居群明显区别灌丛马先蒿其它6个居群;杯状马先蒿和灌丛马先蒿能与大王马先蒿区别开来,而洛氏大王马先蒿亚种明显不同于大王马先蒿其它2个亚种。同域分布的大王马先蒿与杯状马先蒿和灌丛马先蒿在盔高分异,是一种非常有效的机械隔离机制。大王马先蒿复合群种间叶绿体(cpDNA)单倍型共享可能是祖先多态性的继承,但也不能排除由基因渐渗或叶绿体基因组捕获造成。杯状马先蒿与灌丛马先蒿的原始中心是木里一带,它们与大王马先蒿原亚种的分化可能是间冰期扩张和/或冰期退缩引起。分子证据进一步证明同域居群或邻近居群中,这3个物种之间不存在基因流,或基因流较弱。
语种中文
文献类型学位论文
条目标识符http://ir.kib.ac.cn/handle/151853/16977
专题昆明植物所硕博研究生毕业学位论文
推荐引用方式
GB/T 7714
郁文彬. 喜马拉雅-横断山区马先蒿植物的物种分化和分子鉴定 [D]. 中国科学院研究生院,2011.
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