基於多學科證據探討樟科油果樟屬的系統學問題

《基於多學科證據探討樟科油果樟屬的系統學問題》是楊永為項目負責人，中國科學院植物研究所為依託單位的面上項目。

基本介紹

• 中文名：基於多學科證據探討樟科油果樟屬的系統學問題
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：楊永
• 依託單位：中國科學院植物研究所

項目摘要

油果樟屬由於標本稀少、關鍵分類特徵變異式樣不清且缺乏系統的研究，種類界定、屬下分類以及該屬在樟科中的系統位置均不清楚。本項目擬在野外居群觀察取樣的基礎上，用統計工具分析形態特徵的變異式樣；用普通光學顯微鏡、掃描電鏡和雷射掃描共聚焦顯微鏡研究油果樟屬葉表皮微形態特徵的變異式樣；用掃描電鏡研究花器官形態發生，搞清油果樟屬花器官變異式樣；用石蠟切片法研究油果樟屬的胚胎學特徵及其系統學意義；根據分子系統學原理和方法，用核DNA序列和葉綠體DNA序列建立油果樟屬的分子系統樹。建立特徵資料庫，用多學科證據分步驟地闡明油果樟屬的三個系統學問題：一是通過葉表皮微形態、花器官發生、胚胎學以及分子系統學整合分析，搞清油果樟屬與近緣屬的關係；二是在居群觀察基礎上利用統計學方法分析其關鍵分類特徵的變異式樣，澄清種的界定問題；三是整合形態、葉表皮微形態和分子系統學數據闡明油果樟屬的屬下分類。

結題摘要

在項目資助下，我們在雲南、貴州、廣西、海南、廣東、西藏、台灣以及越南和印度尼西亞等地開展了油果樟屬及近緣屬植物的野外觀察、植物標本以及實驗材料的採集工作；在野外調查和實驗室研究基礎上，我們發現了三個新物種；葉表皮結構微形態解剖研究發現樟科的氣孔器特徵有著重要的分類價值，葉下表皮氣孔器周圍的表皮細胞有向外隆起形成保護氣孔器的結構，在檬果樟屬中甚至形成特殊的蓋層；花器官發育研究發現油果樟屬同輪花器官發育並不同步，而呈現一定的順序，一些種類花器官結構比較穩定，而一些種類結構極為易變，花被片、雄蕊、腺體以及心皮等的數量和形態變異比較複雜；基於油果樟屬的形態、微形態和分子系統學等的研究，建立了油果樟屬系統學研究的基礎數據集；基於分子和形態數據的聯合分析，我們基本搞清了油果樟屬的系統學疑難問題，確定了油果樟屬與孔藥楠屬Sinopora J. Li et al.應為同屬，油果樟屬的模式種Syndiclis paradoxa Hook. f.與中國及中南半島所產之油果樟屬種類不同，依據命名法，我們將油果樟屬國產種類及中南半島之種類組合到孔藥楠屬中；我們重新界定的孔藥楠屬與南美洲的三個瓊楠屬種類關係密切，而與分布於馬達加斯加島的Potameia Thours.屬親緣關係較遠，後者與馬達加斯加島的瓊楠屬種類關係更近，表明瓊楠屬屬群花器官小型化有趨同現象；在分類學研究基礎上，結合前人的研究基礎和最新研究進展，我們完成了樟科最新物種編目，出版了《中國生物物種名錄》樟科部分，完成了《香港植物志》的樟科編研；我們與美國、日本和韓國的植物學家開展了合作研究；參加了瑞典舉辦的分類學新技能的培訓，包括DELTA和Scratchpads等；項目資助培養了兩名博士生和三名碩士研究生。項目執行期間，我們共發表了15篇SCI論文（其中含一篇接受），7篇核心期刊論文，共同主編4部專著，編寫專著中的4個章節，其中標註了本項目資助的論文有15篇。