广义岩黄耆族植物系统发育研究

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广义岩黄耆族(Hedysareae sensu Lock)属于豆科的蝶形花亚科,包括12属:锦鸡儿属(Caragana)、丽豆属(Calophaca)、铃铛刺属(Halimodendron)、骆驼刺属(Alhagi)、刺枝豆属(Eversmannia)、岩黄耆属(Hedysarum)、山竹子属(Corethrodendron)、Sulla、Taverniera、驴食豆属(Onobrychis)、Sartoria与Ebenus,主要分布于欧亚大陆北部、北非与北美,可作为优良牧草、水土保持与绿化植物。历史上,不同学者对广义岩黄耆族及其近缘类群的界定及分类有不同标准,它是否为单系类群也有待探讨。近年来随着植物分子系统学研究方法的日渐成熟,利用此手段对广义岩黄耆族及其近缘类群的系统发育与分类学系统进行探索,并已取得不少进展。本研究利用采集于欧亚大陆、北非与北美的共198个植物样品(代表187个种),基于核基因ITS序列与叶绿体基因片段mat K、trn L-F与psb A-trn H,采用最大简约法、最大似然法与贝叶斯法构建系统发育树,结合相应类群的形态学、地理分布与生境信息,对岩黄耆族及其近缘类群进行了系统发育分析与分类学修订,主要结果如下:1.广义岩黄耆族并非单系类群,它与近缘的山羊豆族的关系仍不明确,因为山羊豆族为多系类群。广义岩黄耆族包括2个高支持率的分支:锦鸡儿类群(Caraganeanclade)和岩黄耆类群(Hedysaroid clade)。其中后者被处理为重新界定的岩黄耆族,包括9属:骆驼刺属、山竹子属、Ebenus、刺枝豆属、Greuteria、岩黄耆属、驴食豆属、Sulla和Taverniera。除刺枝豆属外,结果支持其他8属为单系类群。重新界定了岩黄耆属的范围与属下阶元,包括3组:第一个组对应扁荚组(H.sect.Hedysarum);第二个组为重新界定的多茎组(H.sect.Multicaulia),包含了原多茎组的大部分种和原单型属Sartoria;第三个组为藏豆组(H.sect.Stracheya),包括藏豆(H.tibeticum)与2个原属于多茎组的种:库茂恩岩黄耆(H.kumaonense)与H.lehmannianum。除此以外,上述3个组大致对应于中生类群、旱生类群和寒生类群,生境的变化很可能是岩黄耆属分化的重要因素。2.基于单系的锦鸡儿类群,本文重新界定了锦鸡儿族(Caraganeae),包括锦鸡儿属、丽豆属和铃铛刺属,其中丽豆属为单系类群,而铃铛刺属镶嵌于一个并系的锦鸡儿属之内。在锦鸡儿属内,组的划分主要是根据复叶类型和叶轴宿存的情况,本研究的结果支持刺叶组(C.sect.Bracteolatae)、锦鸡儿组(C.sect.Caragana)与掌叶组(C.sect.Frutescentes)为单系类群。另外,基于雀儿豆类群(Chesneyean clade)成立了一个新族——雀儿豆族(Chesneyeae),包含3属:雀儿豆属(Chesneya)、米口袋属(Gueldenstaedtia)和高山豆属(Tibetia)。雀儿豆族内,将旱雀豆属(Chesniella)、海绵豆属(Spongiocarpella)重新并入雀儿豆属;另一方面,米口袋属和高山豆属作为单系类群各自维持了属的地位。此3属在分布上形成了地理替代的模式,而雀儿豆属内的类群分化与生境有很大的关联性。
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