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《湖南师范大学》 2011年
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川西南凤仙花属Impatiens L.植物区系及亲缘关系研究

相银龙  
【摘要】:在前人工作的基础上,对川西南地区凤仙花属植物区系的组成、特点、性质和来源及部分物种的分子生物学特征等方面进行了研究,获得了以下结论: 1.川西南地区凤仙花属植物种类组成及分布 川西南地区共有凤仙花属植物65种,占我国凤仙花属植物总数的25.4%,约占世界凤仙花属植物总数的7.1%。该属植物在川西南地区的分布中,以峨眉山和稻城-盐源区段种类最为丰富,分别有26种和19种,各占该区凤仙花属植物总数的40.0%和29.2%。凤仙花属植物在该区的垂直分布特征显著,从海拔800—4200米均有该属植物分布,其中海拔1600—2700米之间的区段种类分布最多,有43种。川西南地区凤仙花属植物特有现象十分明显,有中国特有种58种,占该区凤仙花属植物总数的90.6%,其中川西南特有种34种,占该区凤仙花属植物总数的58.7%。 2.川西南地区凤仙花属植物区系成分与性质 川西南地区凤仙花属植物区系分属于我国15种植物区系成分中的3种,其中热带亚洲分布5种,占该区凤仙花属植物总数的7.8%,北温带分布1种,占该区凤仙花属植物总数的1.6%,中国特有分布58种,占该区凤仙花属植物总数的90.6%。研究表明川西南地区的64种凤仙花属植物,属于热带性质的有26种,属于温带性质的有38种,分别占川西南地区该属植物总数的40.6%和59.4%。表明川西南地区凤仙花属植物区系虽然具有较大比重的温带成分,但总体上属于热带与温带过渡的性质。 3.川西南地区凤仙花属植物区系的地位 由于独特的地理位置和自然环境,川西南地区孕育了丰富的凤仙花属植物,这里不仅物种多样性丰富,而且既有该属较原始的类型,也有过渡类型和较进化的类型。如在该区低海拔地区分布有具多年生、总状花序、四枚萼片、花粉三沟型和辐射对称等原始特征的峨眉凤仙花I. omeiana Hook. f.等种类,而在中高海拔地段分布有具一年生、两枚萼片、花粉四沟型和左右对称等进化特征的类群。该区凤仙花属植物形态分化强烈,特有现象十分突出。川西南地区凤仙花属植物区系的丰富多样,不仅表明该区凤仙花属植物区系具有一定的古老性,而且表明该区是我国凤仙花属植物的重要分布和分化区域,在我国乃至世界凤仙花属区系研究中占有重要地位。 4.川西南地区凤仙花属植物区系的来源 研究表明,川西南地区凤仙花属植物区系主要来源于两个方面:一是该区凤仙花属区系继承了丰富的古热带植物区系成分,如该区的峨眉凤仙花I. omeiana Hook. f.和白花凤仙花I. wilsonii Hook. f.等古特有种是其典型代表。二是川西南地区凤仙花属植物区系与东喜马拉雅区系(特别是云南、西藏凤仙花属区系)交流、渗透的结果。川西南凤仙花属植物区系与云南高黎贡山、玉龙雪山及西藏区系的高度相似性,表明该区凤仙花属植物区系也是东喜马拉雅植物区系产生了密切的交流渗透,这种交流渗透加快了该区凤仙花属植物的分化和演化,孕育、分化出了如华丽凤仙花I. faberi Hook. f.、四裂片凤仙花I. quadriloba K. M. Liu Y. L. Xiang等众多新特有成分。使该区凤仙花属植物区系呈现出种类繁多、形态多样、新老兼备、特有现象突出的现代分布格局。 5.ITS序列研究结果 选取华丽凤仙花I. faberi、峨眉凤仙花I. omeiana等22种凤仙花属植物作为代表类群,以凤仙花属的姊妹属水角属的水角Hydrocera triflora和凤仙花科的近缘科的2个种(蜜囊花科Marcgraviaceae的Noran tea guianensi和四籽树科Tetrameristaceae的Tetramerista sp.)为外类群,根据ITS序列构建了两个和凤仙花属植物形态特征基本相吻合的系统发育树。该系统发育树可分为3个分支,第一支是由具有四枚萼片、花粉三沟型和辐射对称、子房四室等原始性状的峨眉凤仙花I. omeiana组成,其位于该系统发育树的基部,组成这一分支的种类可视为川西南地区凤仙花属植物的原始类群。第二支是由花序具多数花(4朵以上),果实长线形或长棒状的种类群组成,但该分支内的小分支缺乏较高的支持率。第三支是由具少数花(通常1-3朵)、果实长线形或长棒状的种类组成,该分支在性状分化上比较强烈,其种类在一定程度上代表了该区凤仙花属植物较进化的类型。 6.川西南地区凤仙花属植物区系新发现 本研究发现凤仙花属新种1个,被命名为四裂片凤仙花I. quadriloba K. M. Liu Y. L. Xiang[论文发表于Nordic Journal of Botany,2010(丹麦,SCI源刊)];发现四川省凤仙花属植物区系新纪录种多个。
【学位授予单位】:湖南师范大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:S681.1;Q948

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