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木犀属微形态特征和系统发育研究

卢龙斗  
【摘要】: 本文利用解剖学、细胞学和分子生物学等手段首次对木犀属植物进行了较系统地研究,根据形态性状和微形态性状探讨了木犀属植物种间亲缘关系、系统发育关系、遗传多样性和利用DNA遗传标记进行木犀属植物亲缘关系研究的可行性,同时对木犀属植物的研究概况和存在的问题进行了综述。主要结论如下: 1、本文首次对木犀属植物叶表皮细胞进行了观察,发现叶为异面叶,细胞形状有无规则形和多边形两种;50%的种上表皮细胞表面具有柱状、条状、细纹状、点状等不同形状的纹饰;下表皮腺点的数目远远大于上表皮。叶表皮细胞种间差异明显,具有重要分类学意义。 2、仅叶下表皮有气孔器,形状为圆形、椭圆形、圆形或椭圆形;发现总状桂花和狭叶木犀的气孔器具有副卫细胞,为环列型;气孔器外围角质层有放射状、条状、环状、颗粒状等多种类型。木犀属植物气孔器的特征在种之间差异比较明显,可以作为种间鉴定的重要依掘。 3、本文首次对木犀属植物叶脉厚度、叶片厚度、栅栏组织厚度、海绵组织厚度进行了测量,并计算了叶脉厚度与叶片厚度的比值、栅栏组织与海绵组织的比值。证明了这些特征在种之间的广泛变异。 4、木犀属植物叶中脉发达,维管束形状呈肾形、凹心形、马蹄形、圆形或椭圆形,仅有小叶月桂、牛矢果、厚边木犀和美洲木犀在维管束的中央出现髓腔。维管束类型有周韧维维管束、近周韧维管束、外韧维管束三种。 5、本文首次对木犀属植物叶柄中部进行了解剖,发现维管束的数目多为1大、2小;维管束类型有周韧维管束、近周韧维管束、外韧维管束三种,个别种的维管束中央具有髓腔。木犀属植物叶柄中部的解剖结构特征比较稳定,可以作为该属的代表性特征。叶柄维管束的演化趋势为:周韧维管束→近周韧维管束→外韧维管束。 6、依据22个性状构建的木犀属MP、NJ和UPGMA系统发育树基本相同,分支聚类图支持传统分类学观点。依据45个性状构建的系统发育树与传统分类学观点不太一致,但对一些种之间亲缘关系的区分上与传统分类学观点一致。 7、本文首次发现木犀属植物ITS序列为628bp,ITS-1为245bp,ITS-2为220bp,5.8S均为163bp;ITS-1的G+C含量范围从54.24-64.02%,ITS-2的G+C含量范围从54.63-63.43%,ITS的G+C含量范围从53.98-61.20%;首次发现木犀属rDNA ITS序列的变异位点为198个,信息位点数97个,其中ITS-1有94个变异位点,47个信息位点,ITS-2有92个变异位点,47个信息位点,5.8S有12个变异位点,3个信息位点。木犀属植物ITS序列存在多态性和突变、缺失热点。利用ITS序列所得聚类结果与传统分类学观点不太一致,但部分结果支持传统分类学观点。 8、ISSR分析结果与传统分类学观点有出入,但支持传统分类学关于种间关系的论述。木犀属ISSR标记聚类结果与ITS序列聚类结果有不少互相印证的地方,说明利用DNA分子标记对木犀属植物开展系统分类学研究是可行的、有效的。ISSR分析结果说明木犀属植物种之间存在较丰富遗传多样性。


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