《蜘蛛抱蛋屬植物的分子系統發育與花部形態性狀演化》是依託復旦大學，由王玉國擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：蜘蛛抱蛋屬植物的分子系統發育與花部形態性狀演化
- 依託單位：復旦大學
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：王玉國
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
蜘蛛抱蛋屬(Aspidistra Ker-Gawl.)是單子葉植物中同一屬內種類眾多、物種間花部結構多樣性最為豐富的類群之一。該屬以東亞分布為主體、兼有少量熱帶成分，形成了大量特有種(約70%)集中分布於中國廣西和越南北部這樣獨特的現代地理分布格局。但長期以來，蜘蛛抱蛋屬植物間的系統發育關係一直都沒有很好解決。本研究採用來自三個基因組的多基因序列構建蜘蛛抱蛋屬植物的系統發育關係，結合非分子證據，檢驗主要基於形態學所建立的蜘蛛抱蛋屬的分類系統的合理性，探討主要譜系間花部形態特徵的演化趨勢。修訂或重建屬下分類系統並對疑難種類進行訂正，通過主要譜系的分子鐘推導，揭示該屬原始類群的起源地點、擴散途徑及其主要類群之間的分歧時間，探討該屬植物物種多樣性和快速物種形成的關係，花部結構多樣性與雜交起源機制的關係，為推斷中國和鄰近地區這一眾多特有種集中分布特殊地理格局的歷史成因提供新的依據。
結題摘要
蜘蛛抱蛋是單子葉植物具有豐富物種(超過100個種)和花部結構多樣性的類群之一，主要分布東亞，70%的特有種分布於中國廣西和越南北部。但是這些種的系統發育關係一直沒有解決。本研究我們測定了葉綠體基因組和核基因組的多個基因來構建系統樹，用來檢驗蜘蛛抱蛋屬的分類系統和推導形態特徵的進化。葉綠體基因數據顯示了蜘蛛抱蛋屬的分化時間不超過8.75個百萬年，是一個近期分化的類群。核基因的數據，特別是單拷貝核基因的數據，揭示了大多數物種都有兩個到多個拷貝分散在不同的系統發育分支，說明了它們是異源多倍化起源的。來自代表不同花型和花期的三個蜘蛛抱蛋屬植物的轉錄組數據顯示在蜘蛛抱蛋屬分化以前，經歷了全基因組加倍事件，其水平超過水稻和高粱的加倍。我們的研究結果不支持李光照等(2004)的“三組20系”分類系統，這個系統的三個組沒有一個是單系的。基於轉錄組數據我們還開發了一套適合種內和種間的微衛星引物，分析結果同樣也不支持上述分類。本研究提供了一個古異源多倍化驅動快速物種輻射和花部結構多樣性分化的案例。這個案例具有很強的代表性，它將多倍化是物種形成的主要動力的假說而事實上我們很少看到一個相對較大的屬所有物種都是多倍化起源的。進一步的研究可以聚焦在到底哪些基因導致了一個花部結構多樣性高的類群發生快速適應輻射。
