中国紫草科花粉形态的研究

本文借助扫描电镜和光学显微镜系统地观察和研究了中国紫草科42属129种植物的花粉形态，并对其中39属45种植物花粉壁做了起薄切片，并用透射电镜研究其外壁内部的超微结构。 并根据花粉形态特征，做了聚类分析。 紫草科花粉是一个多类型的类群。大多数属种为等极花粉，少数为异极，稀为亚等极。形状以茧形花粉占优势，其次是长球形或近长球形，还有少数为球形或近球形、椭球形、卵球形，个别种为哑铃形。花粉大小变异也很大，从最小的6.09×3.4num到最大的69.16um。萌发孔结构复杂，类型繁多，在本文观察的129种植物中就有二十三种萌发孔类型，它们不仅在萌发孔数量上面且在其形状和结构上也有差别，其中以三孔沟、 三孔沟和三假沟为本科的主要类型。外壁主要为光滑和具或多或少的孔穴，少数种还具有刺状、网状、瘤状或短棒等纹饰。外壁在透射电镜下分层性明显，为完全覆盖层，偶具穿孔，柱状层大多数分化较好，小柱直立， 少数柱状层分化不明显，成团块状或结构模糊，柱状层厚度不等，有的稍厚，但有的很薄，基层一般都存在，个别种不明显，但有的的种又特别厚，外壁内层一般在萌发孔区加厚，少数加厚不明显或稍加厚。内壁明显或否。根据花粉形态特征，编了属的检索表。 根据花粉形态的演化规律，本文讨论了紫草科花粉的萌发孔、形状、大小、外壁纹饰及壁的结构等的演化趋势。 在研究花粉形态特征的基础上， 对紫草科的系统分类进行了探讨;对其中归属争议比较大的某些类群， 从花粉形态上提出了自己的观点。 最后讨论了花粉的形态与其适应性的关系。 从其花粉形态特征和高度的适应性上，显示出紫草科是一个适应昆虫传粉， 并且比较进化的类群。

黄杉属的分子系统发育与生物地理学

松科植物的叶绿体和线粒体基因分别为父系和母系遗传，二者的联合分析为系统发育重建，特别是揭示网状进化过程提供了便利条件。此外，松科中的多个属（如黄杉属、铁杉属等）呈洲际间断分布，是研究生物地理学问题的良好试材。 本文选择来自于叶绿体和线粒体基因组的5个DNA片段，通过序列分析对黄杉属的所有8个种进行了系统发育重建;同时结合已有的对黄杉属的各方面研究，讨论了该属典型的东亚-北美间断分布式样的形成过程。主要结果如下： (1) 叶绿体DNA片段trnfM-trnS、rpl20和trnP的序列分析 无论叶绿体基因两两组合分析还是3个叶绿体片段的联合分析均强烈支持东亚的6种黄杉属植物聚为一支（支持率>96%），其中日本黄杉位于最基部，其他分布于中国的5个种聚在一起。 (2) 线粒体基因nad5和cox1的序列分析 线粒体基因序列的进化速率较慢，信息位点相对较少，因此分辨率较低。本文中线粒体DNA序列在黄杉属的东亚物种间几乎没有分辨率，但是仍以>60%的Bootstrap支持率将该属分为东亚与北美两个姐妹支。 (3) 5个DNA片段的联合分析 5个细胞质DNA片段(trnfM-trnS, rpl20, trnP, nad5, cox1)的联合数据矩阵长4351 bp，其中含变异位点129个（3.0%），信息位点109个（2.5%）。利用最大简约法进行的系统发育分析表明：黄杉属分成北美和东亚两支，与地理分布相吻合，并分别得到了66%和100%的支持;中国的5个物种形成一个单系分支，该分支与日本黄杉为姐妹群关系。 根据上述叶绿体和线粒体DNA片段的序列分析结果，并结合前人的研究资料，我们认为黄杉属通过白令陆桥扩散后，在北美和东亚独立进化，但该属的起源地尚需要进一步研究。