井冈寒竹属(Gelidocalamus)的分子系统学研究 ——兼论竹亚科叶下表皮微形态特征

井冈寒竹属(Gelidocalamus)的分子系统学研究 ——兼论竹亚科叶下表皮微形态特征

论文摘要

井冈寒竹属(Gelidocalamus Wen)属于禾本科(Poaceae)竹亚科(Bambusoideae)青篱竹族(Trib.Arundinarieae),是特产于我国亚热带地区的散生竹属,其系统位置尚存争议。本研究基于叶绿体7个基因片段(rpl32-trnL、rps16-trnQ、trnC-rpoB、trnD-trnT、trnT-trnL、trnG-trnT(t)、Matk),重建了含井冈寒竹属在内的28属82种青篱竹族植物的系统发育树,并利用扫描电子显微镜(Scanning electron microscopy,SEM)对温带木本竹子的19属60种植物的叶下表皮微形态特征进行了观察,主要结果如下:1.分子系统学初步研究表明:井冈寒竹属(Gelidocalamus)为复系类群,其成员分别聚在Shibataea clade(IV)和Phyllostachys clade(V)中;小蒙竹(G.monophyllus)不与井冈寒竹(G.stellatus)聚为一支,且形态差异显著;冬顶寒竹(G.dongdingensis)、实心短枝竹(G.solidus)和红壳寒竹(G.rutilans)与箬竹属(Indocalamus)代表植物聚为一支,形态特征亦相近,建议修订;井冈寒竹(G.stellatus)和掌竿竹(G.latifolius)与寒竹属(Chimonobambusa)代表植物近缘,而抽筒竹(G.tessellatus)和多叶井冈寒竹(G.multifolius)与铁竹属(Ferrocalamus)代表植物聚为一支;台湾矢竹(G.kunishii)与玉山竹属(Yushania)和刚竹属(Phyllostachys)植物聚为一支,形态与玉山竹属植物较为相似。2.植物叶下表皮气孔周围的乳突及其与气孔复合体的排列方式相对稳定,在分类学上具有一定的研究价值。青篱竹族的叶下表皮微形态可划分为7类:I)叶表皮形态单一,仅包括乳突或气孔;II)气孔复合体被乳突包围,气孔裸露;III)4(8)个长乳突拱盖或不明显拱盖于气孔复合体上,气孔可见或不明显可见;IV)乳突围绕或拱盖气孔复合体周围,且具数个小乳突围绕;V)长乳突拱盖气孔复合体上;VI)长乳突(或带有分支)完全覆盖气复合体上,气孔不可见;VII)大乳突上着生数个小乳突。3.叶下表皮微形态特征对青篱竹族现较为认可的12支系类群的分类具有局限性,但不排除在属、种上具有一定的分类学意义。基于分子系统发育分析,推测“乳突围绕或不明显拱盖气孔复合体上,气孔裸露可见”这一类型是温带木本竹子叶下表皮结构中最为原始的形态。总之,分子系统学研究和叶表皮微形态学研究都显示,井冈寒竹属不是一个自然的单系类群,部分分类群(如小蒙竹、冬顶寒竹和实心短枝竹等)的归属有待修订。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第一章 绪论
  •   1.1 竹亚科系统学研究概况
  •   1.2 井冈寒竹属及其系统发育研究
  •   1.3 竹亚科叶表皮微形态研究现状
  •   1.4 研究目的和意义
  • 第二章 井冈寒竹属的分子系统学研究
  •   2.1 材料与方法
  •     2.1.1 实验材料
  •     2.1.2 实验方法
  •   2.2 结果与分析
  •     2.2.1 叶绿体基因数据特征
  •     2.2.2 系统发育树重建
  •   2.3 讨论
  •     2.3.1 青篱竹族的系统发育关系
  •     2.3.2 井冈寒竹属的系统位置
  •     2.3.3 井冈寒竹属与其近缘属的关系
  •     2.3.4 叶绿体基因在植物系统中的特点
  • 第三章 竹亚科植物叶下表皮的微形态学研究
  •   3.1 材料与方法
  •   3.2 结果
  •     3.2.1 竹亚科植物的叶表皮微形态特征
  •     3.2.2 青篱竹族不同支系的叶表皮微形态特征
  •     3.2.3 井冈寒竹属及其近缘属叶表皮微形态特征
  •   3.3 讨论
  •     3.3.1 叶下表皮微形态特征在温带木本竹中的分类学意义
  •     3.3.2 井冈寒竹属及其近缘属植物的叶表皮微形态特征
  • 第四章 结论与展望
  •   4.1 总结
  •     4.1.1 井冈寒竹属植物的系统发育关系
  •     4.1.2 青篱竹族植物的叶表皮微形态特征
  •     4.1.3 叶表皮形态特征的分类学意义
  •   4.2 展望
  • 参考文献
  • 致谢
  • 附录
  • 文章来源

    类型: 硕士论文

    作者: 冀雪楠

    导师: 杨光耀,张文根

    关键词: 竹亚科,温带木本竹子,井冈寒竹属,分子系统学,叶表皮微形态

    来源: 江西农业大学

    年度: 2019

    分类: 基础科学

    专业: 生物学

    单位: 江西农业大学

    基金: 国家自然科学基金“竹亚科井冈寒竹属的分类学研究”(31260043)

    分类号: Q949

    DOI: 10.27177/d.cnki.gjxnu.2019.000330

    总页数: 58

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