石山棕属及其近缘植物的亲缘关系研究

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石山棕属(Guihaia J.Dransf.,S.K.Lee&F.N.Wei)隶属于棕榈科(Arecaceae)贝叶棕亚科(Coryphoideae)三齿棕亚族(Thrinacinae),是John Dransfield于1985年依据叶裂片的折叠情况、花的结构和果实的形状等形态特征建立的新属,当时仅有石山棕(G.argyrata)和两广石山棕(G.grossifibrosa)2个物种。石山棕属建立之前,两广石山棕被归为棕竹属(Rhapis L.f.ex Aiton),而石山棕则归为棕榈属(Trachycarpus H.Wendl.)。近年来,不断有石山棕属新种被发现。2018年,我们于重庆涪陵区发现了异鳞石山棕(G.heterosquama X.Y.Li)。目前,关于石山棕属种间及近缘属间亲缘关系的研究很少,异鳞石山棕的分类尚需遗传学证据,而石山棕属的建立也仅基于形态特征,从分子水平上探讨石山棕属及其近缘植物间的亲缘关系具有重要意义。本实验基于形态特征对石山棕属植物进行比较,并利用ISSR和SCoT两种分子标记对石山棕属及其近缘植物共10种40份植物进行亲缘关系分析,旨在从形态学和分子生物学两方面为新种异鳞石山棕的分类提供理论支撑,并从分子水平上初步探讨石山棕属的建立是否合理,为石山棕属的系统进化研究和植物资源的合理保护、有效利用提供参考依据。主要研究结果如下:1、新种异鳞石山棕与该属已知3个物种不同,表现为叶鞘纤维柔软、分离,叶背具两种不同形态的鳞片,叶柄先端戟突无毛,花萼、花瓣无毛,也无鳞片,雄花具退化雌蕊等形态特征。2、通过单因子和L16(4~5)正交实验结合,建立并优化了异鳞石山棕的ISSR-PCR和SCoT-PCR最佳反应体系。3、根据10种植物间的Nei’s遗传距离和遗传相似性系数变幅,异鳞石山棕和两广石山棕、石山棕聚为一类,与其他近缘属分开。4、结合形态学和分子标记结果,新种异鳞石山棕确系石山棕属物种。5、分子标记结果显示,石山棕与棕榈属、两广石山棕与棕竹属的亲缘关系较远,石山棕属植物能聚为一类,与棕榈属和棕竹属植物分开,研究结果初步支持基于形态特征建立石山棕属的观点。
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