《毛茛科鐵線蓮屬(Clematis L.)分子系統學與生物地理學研究》是依託北京林業大學，由謝磊擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：毛茛科鐵線蓮屬(Clematis L.)分子系統學與生物地理學研究
- 依託單位：北京林業大學
- 項目負責人：謝磊
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
鐵線蓮屬為毛茛科中全世界分布的大屬，共有350餘種植物。由於該屬種類眾多、形態變異複雜，各個分類系統之間產生較大分歧。以前的分子系統學研究由於存在取樣不足和基因片段偏少等局限，使得鐵線蓮屬下大類群之間關係尚不明確。鐵線蓮屬分子系統學的研究現狀嚴重的阻礙了我們對這個世界性大屬在形態性狀演化規律、系統分類、及鐵線蓮屬起源時間、地點及擴散路線等問題的理解和探討。本研究擬在對鐵線蓮屬植物全面取樣的基礎上，利用核基因和葉綠體基因的十個序列區段，重建鐵線蓮屬系統發育，並在此基礎之上進一步分析鐵線蓮屬形態性狀演化、結合化石資料和古生物學證據推斷屬內分枝分化時間、重建鐵線蓮屬祖先分布區。最後，根據研究結果探討鐵線蓮屬植物在時間和空間上的演化過程，為揭示植物生物多樣性在地球上的產生與發展提供重要的研究依據。
結題摘要
鐵線蓮屬為毛茛科的大屬，共有300餘種廣布於除南極植物的世界各大洲。鐵線蓮屬植物具有重要的園藝價值，深受世界各地愛好者的喜愛，被譽為藤本皇后。因此，近年來鐵線蓮屬植物分類與園藝學研究層出不窮。然而，鐵線蓮屬植物種類眾多，形態變異式樣複雜多樣，眾多學者對於該屬植物的形態特徵有著不同的認識，造成各個分類系統存在巨大差異，屬下分類觀點不一。因此，基於分子系統學分析方法的研究對探討鐵線蓮屬屬下分類群關係，各個形態特徵的重要性，屬的起源演化與擴散途徑等問題具有重要意義。本研究在對鐵線蓮屬進行世界範圍取樣的基礎上，利用多個基因組的多個片段，對鐵線蓮屬開展的分子系統學分析，並在得到的系統樹基礎之上，開展討論了各個形態特徵的演化分析，討論了鐵線蓮屬的起源時間與屬內各個地理分布格局形成的原因。通過系統學分析，我們發現在鐵線蓮屬中存在10個大的分枝，各個分支與以往形態分類學界定的亞屬與組並不吻合，表現出複雜的演化式樣。通過分子鐘分析發現，鐵線蓮屬起源時間在第三紀漸新世後期，起源時間相對較早，但是現存物種的分化時間則在相對較晚的第三紀末期至第四紀，說明鐵線蓮屬經歷了近期的物種適應輻射。鐵線蓮屬記憶體在多種地理分散式樣值得進一步加以研究。通過本研究發現，鐵線蓮屬許多曾經使用的重要形態性狀均有著十分複雜的進化歷史，因此在使用它們進行分類學處理的時候要非常小心。過去僅通過幼苗葉的兩個類型和花部特徵的兩個類型就將鐵線蓮屬分為4個亞屬的處理是非常不自然的。本研究針對以往形態分類中存在的各種問題利用分子系統學手段從系統進化角度展開研究討論，解決了鐵線蓮屬中長期存在的爭論問題，具有重要科學價值和實踐意義。
