中国科学院昆明植物研究所知识管理系统

从花器官早期发生、胚胎学、分支系统学、分子系统学、生物地理学等方面综合研究了木通科的系统发育和演化历史.主要研究结果如下:1.花器官发生木通科植物成熟的花属于功能上的单性花,但早期发生属于两性花的发生方式."2.胚胎学在木通科内,花药壁由表皮、纤维状药室内壁、2~3层中层和分泌型绒毡层组成(日本野木瓜为变形绒毡层).八月瓜的绒毡层细胞为2~4核,五风藤为2核.小抱子形成方式均为同时型,四分体的排列方式有四面体型(猫耳屎、木通属、日本野木瓜、八月瓜和五风藤)和交叉型(木通属、日本野木瓜、八月瓜).在木通属、八月瓜属内以及日本野木瓜中,四分体的排列方式存在多样性.散粉时均为2细胞花粉.早期胚珠直生,双珠被、厚珠心.后期胚珠变为弯生(木通属、五风藤)或倒生(猫耳屎、日本野木瓜).珠孔只有内珠被参与形成.大孢子四分体排列为T型或线型(日本野木瓜、八月瓜),只有线型(猫耳屎和五风藤),只有T型(木通属).反足细胞除猫耳屎之外,都比较小,存在时间短.木通科为寥型胚囊,细胞型胚乳.胚的发育属于紫菀型.根据现有资料,各属之间的区别并不明显,尤其是本科基部类群猫耳屎属,在某些特征方面和较演化的类群八月瓜属比较一致.3.分支系统学对43个形态学性状进行了分支系统学分析,得到68个同等简约树,其50%多数规则一致树的结构,与Loconte&Estes(1989)、Loconteeta1.(1995)、Takhtajan(1997)、覃海宁(1997)族的划分系统基本一致,如基部分支的猫儿屎族,次基部的拉氏藤族,单型的串果藤族和较特化的木通族.4.分子系统学基于所有的分子数据,不管是保守的基因序列如atpB,rbcL和18S(HootetaL.1995a,1995b),还是本研究的非编码序列(转录问隔区、内含子、基因间隔区),木通科作为一个单系类群,都得到了较强的支持.5.生物地理学根据分子系统发育树,猫耳屎属位于基部的位置,而且具有许多较原始的特征,因此,其分布区可能更接近于木通科的祖先分布区.而南美两个属处于较演化的位置,因此,Shuster(1976)的提出的木通科起源于冈瓦纳古陆的假说可能难以成立,如果木通科起源于冈瓦纳古陆,那么作为祖先残遗的南美两属应位于分支树的基部,但分子和形态数据的系统发育分析都不支持这样的结论.木通科的起源地应该在欧亚大陆上.总的来说,花器官发生的特征演化与类群所处的系统位置比较一致,而胚胎学特征与系统位置的关系不明显.大血藤应独立成科.木通科内的族的划分与系统发育的演化水平一致.长萼木通属是否成立需要更多的证据,牛藤果属的地位应予以确立.东亚-南美间断分布的起源在白垩纪初期,隔离分化学说更适于解释这种古老的地理分布格局.