台湾杉群体遗传结构的研究

本文以采自云南、贵州和台湾三个地区的九个台湾杉群体为材料，应用同工酶分析技术对其群体遗传结构进行了测定和分析，结果发现台湾杉的遗传多样性的几个指标P,A He(P=44.4%,A=1.5,He=0.141)均比一般针叶树种的平均值(P=67.7%,A=2.29,He=0.207)为低，推此较低的遗传多样性主要与台湾杉的进化历史有关，台湾杉的基因分化系数Gst(Gst=0.109)为0.109，符合其风媒异花授粉的特点。利用所获得的有关遗传多样性和群体遗传结构方面的数据不仅能对台湾杉属的分类提供新的佐证，更为实现对其更好的保护和利用提供了不可缺少的本底资料。

异叶苣苔属系统学和进化研究——兼论尖舌苣苔族的系统发育

异叶苣苔属(Whytockia)隶属于苦苣苔科(Gesneriaceae)、尖舌苣苔族(Klugieae)．70年代以来，该属作为Klugieae中最原始的类群才逐渐被人们所认识，并被认为是解决Klugieae系统发育问题的关键类群，但到目前为止，对该属变异式样及系统发育的认识仍然极其有限．鉴于上述原因，本文结合蜡叶标本和大量的野外观察和采集，从形态学、维管束的结构和分化，形态发生和细胞学等方面，进行异叶苣苔属的系统学和进化研究，并兼论尖舌苣苔族的系统发育． 1．通过对异叶苣苔属大量性状的仔细观察和比较，本文选择了34个性状，并分析了他们的变异式样及其形成原因，为进一步的系统学研究提供依据． 2．地上茎的形态发生研究揭示出异叶苣苔属植物的顶芽完全受到抑制，位于小型叶腋的侧芽萌发，从而替代顶芽生长，地上茎的不分枝是位于大型叶腋的腋芽受到抑制所致，该研究纠正了前人的观察错误． 3．花序及花的形态发生过程表明，异叶苣苔属的花序呈对花从花序轴内侧二列式连续发生，没有任何分枝和附属物．花各部分的发生顺序基本上呈向心式，但在花冠和雄蕊原基之间则为离心式发生．花萼和花冠原基的发生及发育顺序均呈下降式，从而使花萼和花冠在芽中呈下降覆瓦状排列，退化雄蕊是由发育停滞所致．雌蕊的两个心皮在形态发生过程中由离生到合生，该属具中轴胎座的二室子房起源于两个离生心皮的近轴面内卷式愈合，柱头从离生到合生决定于个体发育中愈合部向上推进的程度． 4．为了澄清性状演化极性这一关键问题、本文作了花部器官解剖以及心皮维管束结构及分化过程的研究，结果表明，该属花梗和花萼中均具有分泌道和雄蕊束从中柱独立分出，同独叶苣苔属(Monophyllaea)十分相似：花盘低且薄并且没有维管束，以及子房壁维管束具有不同来源而区别于尖舌苣苔族(Klugieae)中的其它类群．异叶苣苔属的心皮结合程度和胎座形态可分为三种类型，即A型：心皮结合部的中轴区膨大，但四个瓣片的上部分离、B型：除中轴区膨大外，四个瓣片也成对愈合，胎座呈锚形、C型：中轴区不膨大，四个瓣片完全分离，子房上部一室．前者保留了较多的叶性，可能是该属乃至尖舌苣苔族中最原始心皮及胎座形态．后二者代表着两个相反的演化趋势． 5．本文首次报道了异叶苣苔属的染色体数目和核型，染色体数目均为2n＝18，x＝9．核型分别是2A或3A．核型的演化趋势，即从对称到不对称和随体的丢失同外部形态的变异密切相关。 6．深入地比较和分析了异叶苣苔属和其他类群的关系以及性状的演化趋势，并运用分支分析方法，重建属的系统发育． 7．生态、地理分布和演化的研究表明：异叶苣苔属的多样化中心分别是云南东南部和滇、贵、川交界区域，起源于第三纪或更早期的古热带湿润性森林植物区系，起源地可能是两个现代多样化中心所连接的整个区域，即：滇东南至滇贵川交界区域． 8．本文对异叶苣苔属进行全面的分类学修订，包括7个种，其中一个新种，新组合1个种和一个变种、根据该属的系统发育式样，在属下新设两个组．系统排列如下： 异叶苣苔属Whytockia W. W. Smith 组1：异叶苣苔组Sect. Whytockia Y. Z. Wang sect. nov. 1．河口异叶苣苔W. hekouensis Y. Z. Wang 2．毕节异叶苣苔W. bijieensis Y. Z. Wang, sp. nov. 3．异叶苣苔W. chiritiflora (Oliv.) W.W. Smith 4．峨眉异叶苣苔W. wilsonii (A. Weber) Y. Z. Wang, stat. nov. 5．紫红异叶苣苔W. purpurascens Y. Z. Wang 组2：台湾异叶苣苔组Sect. Synstigma Y. Z. Wang, sect. nov. 6．白花异叶苣苔W. tsiangiana (Hand.-Mazz) A. Weber 7．台湾异叶苣苔W. sasakii (Hayata)B．L．Burtt. 9．在异叶苣苔属系统学和进化研究的基础上，结合前人工作，本文进一步探讨尖舌苣苔族的系统发育．大量的证据充分显示出异叶苣苔属和圆果苣苔属分别是Klugieae最原始的类群，该族中的尖舌苣苔属(Rhynchoglossum)，盾座苣苔属(Epithema)和独叶苣苔属(Mono phyllaea)，可能是从Whytockia植物的早期类群直接演化而来，十字苣苔属(Stauranthera)和Loxonia也可能直接或间接来自Gyrogyne植物的早期类群．尖舌苣苔族植物可能起源于亚洲大陆或更准确地说，中国西南部地区，在随后的演化过程中，经过分化、迁移，逐渐形成广布于南亚、东南亚及太平洋岛屿至西非、中美洲的现代地理分布式样。

中国华中铁角蕨复合体和铁角蕨复合体几个种的生物系统学研究

本文综合形态学、孢粉学和细胞学以及等位酶分析的实验证据，阐明了中国华中铁角蕨复合体（Asplenium sarelii Hook. Complex）中两个四倍体种的起源问题，并从生物系统学的角度讨论了其中多个种的分类学问题。过去认为的四倍体的“华中铁角蕨”被证明是起源于二倍体华中铁角蕨（A. sarelii Hook.）和二倍体细茎铁角蕨（A. tenuicaule Hayata）的杂交，并被处理为新种：武当铁角蕨（A. wudangense Z.R. Wang et X. Hou, sp. nov.）。 而变异铁角蕨（A. varians Wall., Hook. et Grev.）则被认为起源于二倍体细茎铁角蕨（A. tenuicaule Hayata）和二倍体尖齿铁角蕨（A. argutum Ching）的杂交或二者同源四倍体的杂交。根据原细茎铁角蕨（A. tenuicaule Hayata）和尖齿铁角蕨（A. argutum Ching）在宏观和微观特征上的相似性，以及二者的遗传一致度（0.581～0.705），本文将这两个种处理为细茎铁角蕨（A. tenuicaule Hayata）的两个亚种：细茎亚种(ssp. tenuicaule）和尖齿亚种（ssp. argutum （Ching） Vaine, Rashbach et Reichst., ined.）。依据形态和遗传上的相似性以及各自占有一定部分重叠的分布区域，原云南铁角蕨（A. yunnanense Franch.）、宝兴铁角蕨（A. moupinense Franch.）和云南铁角蕨深裂铁角蕨变种（A. yunnanense Franch. var daraeiforme（Franch.）H. S. Kung）被处理为云南铁角蕨（A. yunnanense Franch.）的三个亚种：云南铁角蕨亚种（ssp. yunnanense）、宝兴铁角蕨亚种（ssp. moupinense （Franch.）Z. R. Wang et X. Hou, st. nov.）和深裂铁角蕨亚种（ssp. daraeiforme（Franch.）Z. R. Wang et X. Hou, st. nov.）。 同时，本文运用孢粉学、细胞学、生态学和形态学的综合手段，处理了中国铁角蕨（Asplenium trichomanes L. s. l.）的种下分类问题，划分了中国该种的四个亚种：原亚种A. trichomanes L. ssp. trichomanes，喜钙亚种A. trichomanes L. ssp. inexpectans Lovis，四倍亚种A. trichomanes L. ssp. quadrivalens D. E. Meyer emend. Lovis，粗轴亚种A. trichomanes L. ssp. pachyrachis （Christ） Lovis et Reichst.，并将一个变种：哈如变种A. trichomanes L. var. harovii Moore emend. Midle，归并入粗轴亚种ssp. pachyrahcis (Christ) Lovis et Reichst.，同时提供了它们在中国的分布情况。查阅研究PE的标本时发现一些定名为为A. trichomanes L. var. centrochinense Christ（中国变种）的模式标本碎片，因在形态上和倍性上均不同于已知分类群，认为应给予种的分类地位。