《世界菝葜科植物的系統發育與生物地理學研究》是依託浙江大學，由傅承新擔任項目負責人的重點項目。
基本介紹
- 中文名：世界菝葜科植物的系統發育與生物地理學研究
- 依託單位：浙江大學
- 項目負責人：傅承新
- 項目類別：重點項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
用分子系統學和分子進化理論方法、基於植物系統分類、生物地理學、譜系地理學和古植物學的原理和技術、通過對nuDNA\cpDNA\mtDNA6-8個片段研究，結合形態、核型、孢粉、地理分布性狀，對單子葉網狀脈世界性分布的菝葜科（Smialcaceae）進行全面、系統研究，搞清其起源、演化和遷移歷史，探討菝葜類群與Ripogonum、Philesia和Lapageria的確切關係，揭示穗菝葜系統位置，推測草本菝葜的祖先類群，揭示澳洲及非洲菝葜的祖先和遷移路線，回答北美菝葜與南美菝葜及東亞菝葜的系統發育關係，提出現有分布格局的形成過程；研究菝葜屬和肖菝葜屬內形態變異規律，探討目前分組的演化意義，證實東亞菝葜快速輻射事件的存在；研究東亞北美間斷分布的複合種和東亞分布的S.china複合群，揭示其起源、遷移和分化。最終對結果全面分析，完成世界菝葜科的分類修訂，為編著世界性的Monograph奠定基礎。
結題摘要
本項目完成對世界菝葜科38個國家的調查採集，開展了I. 科系統發育及生物地理研究，揭示（1）菝葜科起源於白堊紀末期；（2）菝葜科存在4大分支，舊大陸分支物種分化明顯快於新大陸，與近20Ma來歐亞大陸地質、氣候劇烈變化有關；（3）菝葜科約35Ma由新大陸向歐亞遷移；（4）東亞-東南亞曾經歷物種快速輻射（20-5Ma），與喜馬拉雅橫斷山隆起相吻合；（5）菝葜科物種傳播能力強，適應多種生境和氣候，鳥類遷徙起到傳播；確認南美—夏威夷、北美—Azores島嶼、東南亞—斐濟、南亞---非洲的傳播為長距離傳播；（6）菝葜科物種在不同時期發生八次多方向跨洲際傳播現象在被子植物中不多見，尤其從北半球亞熱帶起源的圓錐菝葜種類再次遷移返回南半球熱帶澳洲和非洲是新的發現；（7）運用分子系統學對世界性單子葉植物科的研究結果再一次證明形態形狀的重要性和傳統分類的局限性，本研究對世界菝葜科的分類修訂具有重要意義和價值；肖菝葜地位的重新確定，屬下各組的重新劃分表明形態性狀與分子性狀的結合是今後系統學研究的重要手段。II.菝葜重要複合種群物種分化及親緣地理學研究揭示 （1）橫跨歐亞非大陸的基部類群S.aspera起源於歐洲；遺傳上已分為環地中海和東非-南亞喜馬拉雅2個隱秘種；（2）東亞北美間斷的針刺菝葜類群起源南美，向北遷移至墨西哥和加州，再向東至東亞、向西至東北美；（3）東亞北美草本菝葜複合群起源東亞19.47Ma，8-10Ma經白令海峽到北美；北美東部分支應為一複合種；（4）東亞廣布的china多倍體複合種的多倍體群體在空間上占據整個複合種的80%地區，2x種群退卻林下、島嶼和分布區邊緣，是多倍體進化優勢和遺傳漂變的典型例子；S.biflora奄美和屋久群體是有趣的近期平行進化現象；2x china群體是獨立單元；南投菝葜是大陸小果菝葜的島嶼亞種。III. 基於菝葜和肖菝葜cpDNA全基因組比較研究支持Liliales (Smilax)和Dioscoreales (Dioscorea)的姐妹關係。IV.本項目提出世界菝葜科分類新系統，僅菝葜1屬4亞屬20組199種; 確立ITS+matK+rbcL為鑑別條碼；構建了世界菝葜資料庫。完成論文9 篇，其中在國際上本領域Top、主流刊物已發表4篇（含MPE邀請Review），已接受1篇，在審1篇；近期投稿2篇。計畫2013年6月前再投稿2篇，再用4年完成世界菝葜科專著。
