我要投搞

标签云

收藏小站

爱尚经典语录、名言、句子、散文、日志、唯美图片

当前位置:主页 > 虾脊兰属 >

兰科虾脊兰属及其近缘类群和布袋兰族的系统学研究

归档日期:12-01       文本归类:虾脊兰属      文章编辑:爱尚语录

  ByJun.腑n Zhai ADissertation Submitted GraduateUniversity ChineseAcademy SciencesIn partial fulfillment requirementFor BotanySouth China Botanical Garden,CAS May2013 致谢 本文是在导师邢福武研究员的悉心栽培和鼎力支持下完成的。恩师学识渊 博、视野开阔、胸怀宽广,不论是在科研工作,还是在生活闲暇,都给了我无比 珍贵的指导和建议。恩师对科研的执着、面对困难的坚毅、对学生的因材施教, 对课题组的有序管理,无不让我佩服得五体投地。在此致上学生最诚挚的感谢和 祝福,祝愿邢老师和师母幸福健康,一生平安! 特别感谢深圳市兰科植物保护研究中心、全国兰科植物种质资源保护中心主 任刘仲健教授在我博士学习期间给予的指导和关怀。刘仲健教授思维独特、胸怀 宽广、风趣幽默、深入浅出,科研上给我充分发挥的空间,并在适当的时候给予 指导和纠正。没有刘仲健教授的指导和支持,我无法如此顺利完成我的博士论文 工作。 非常感谢我硕士研究生导师叶华谷研究员。虽然同叶老师学习的机会不多, 不过他刚毅正直的人格魅力让我终身难忘。非常感谢我硕士和博士研究生期间副 导师王发国副研究员,感谢他如兄长般对我科研、工作和生活的关怀和引导,他 活跃的思维和憨厚的性格,让我在学期间受益匪浅,欢乐不断。感谢深圳市兰科 植物保护研究中心重点实验室张国强副主任在我求学期间,从实验设计、实验操 作、数据处理、论文撰写甚至生活上给予的无私帮助和无微不至的关心,难忘向 您学习,还有一起奋斗的日子,难忘这亦师亦友的情谊。 感谢惜逝的曾庆文研究员,此生我会永远记得您迷人的微笑,您浑厚的歌声 和潇洒的舞步;感谢课题组陈红锋研究员的指导;感谢爽朗干练的易绮斐助理研 究员和平易近人的刘东明助理研究员对我的关怀和帮助;感谢付琳师姐在形态学 实验中给予的指导和帮助。感谢课题组李琳博士、田怀珍博士和胡爱群博士三位 从事兰科植物研究的师姐,没有这三位师姐的指导,我无法这么顺利的完成我的 博士论文研究。特别是初期李琳师姐的引导,让我在兰科植物研究领域如此顺利 的入门;性情开朗的田师姐在我课题研究的过程中,特别在野外工作上,给予了 大量指导;“相见恨晚”的胡爱群师姐对我的科研方向,以及与国外同行的联系 给予了悉心指教和大量帮助,她追求梦想的决心和坚毅让我极为佩服。祝愿三位 师姐在今后的科研、工作和家庭生活各方面都能顺顺利利。 感谢我国兰科植物分类学研究泰斗之一陈心启先生及其夫人黄启华女士对 我课题研究给予的大量建议以及对我生活的关心,陈老师的严谨扎实是我学习的 榜样,祝愿陈老师与师母身体安康;感谢中科院植物所罗毅波研究员在博士课题 研究过程中给予的指导和关怀,提供大黄花虾脊兰的研究材料,帮忙查找文献, 甚至帮忙推荐工作,罗老师的和蔼、大度、稳重和追求完美的精神,是我此生追 求的目标;感谢中科院植物所金效华博士在虾脊兰属分类学研究方面给予的建 议;感谢西南林业大学杜凡教授及其团队,对野外工作给予的帮助和建议;感谢 台湾中央研究院彭镜毅教授在我前往台湾考察和查阅标本时的帮助和收留;感谢 钟诗文博士、许天铨、陈建帆在台湾之行中给予热情的接待和对我野外工作的支 持,以及在研究课题上给予的建议;感谢台湾成功大学蔡文杰、萧郁云夫妇在课 题研究上给予的建议;感谢华南植物园公共实验室的胡晓颖、徐信兰老师和同学 邓汝芳给予的指导和帮助;感谢香港嘉道理农场暨植物园(KFBG)Fisher Gunter、 Stephan Gale和Pankaj Kumar在研究工作上给予的指导和肯定,以及在英语学习 上给予的鼓励;感谢美国仙童热带植物园(Fairchild Tropical Botanical Garden) 刘虹博士及其先生Javier Ortega.Fransisco博士不辞艰辛,帮忙采集Carnie calanthoides的实验材料,以及在课题研究过程中给予的建议和鼓励;感谢英国 皇家植物园(KEW)Phillip Cribb博士提供珍贵的虾脊兰专著手稿以及帮忙寻找 文献资料;感谢意大利那不勒斯费德里克二世大学(Universitat degli Studi di Napoli Federico II)Salvatore Cozzolino博士对我研究课题提出的宝贵建议;感谢 美国圣路易斯大学Peter Bernhardt教授前往密苏里植物园帮忙查找文献;感谢英 国皇家植物园(KEW)Lizbeth Gale博士帮助查找文献。 感谢中科院华南植物园标本馆(SCIB)、中科院植物所标本馆(PE)、中科 院昆明植物所标本馆(KIB)、中山大学标本馆(SYS)、中国科学院广西植物所 标本馆(IBK)、华南农业大学标本馆(SCAU)、中国科学院西双版纳植物园标 本馆(HITBC)、西南林业大学林学院标本室、深圳市兰科植物保护研究中心标 本馆(NOCC)、台湾中央研究院标本馆(HAST)、国立台湾大学标本馆(TAI)、 台湾林试所标本馆(TAIF)在查阅标本时给予的帮助以及各位工作人员的积极 配合。 感谢以下单位、团体或个人对我野外工作提供的大力支持和帮助,他们是: 南岭国家级自然保护区管理局、中国科学院广西植物所刘演教授及其团队、广西 花坪自然保护区、广西那坡县林业局、贵州茂兰国家级自然保护区、云南省林业 厅、西南林业大学杜凡教授及其团队、中科院昆明植物所尹志坚博士及其调查队、 云南省麻栗坡肖波先生和郭喜兵先生、云南无量山自然保护区管理局、云南大围 山保护区管理局、中国科学院西双版纳植物园谭运洪、李剑武和刘强三位老师、 高黎贡山保护区管理局艾怀森主任、保山市余大鹏先生、四川峨眉山植物园李策 宏老师、金佛山药植所刘正宇老师等。 感谢研究生部赖志敏部长、庞文峰老师和宋丽英老师给予生活和学习上的大 力帮助;感谢图书馆许秋生老师、袁培莲老师在文献查阅方面给予的方便和帮助; 感谢华南植物园夏念和研究员和蒋跃明研究员在我入学初期给予的关心和建议; 感谢标本馆曾飞燕、陈有卿、李素英等各位老师的帮助和关怀。 感谢王俊师兄在我考研时给予的鼓励以及入学后的诸多照顾;感谢吴兴师兄 帮忙引种及照顾我引种回来的虾脊兰;感谢丁长春师兄在研究课题上给予的宝贵 建议以及出差途中的帮助;感谢兰友郭枫、王炳谋、桫椤等人在我从事兰科植物 研究的初期给予的引导,以及后期不遗余力的帮助寻找虾脊兰属植物的实验材 黄愈淞、朱家强等好友提供实验材料;感谢清华大学深圳研究生院郭艳艳博士后、中科院昆明植物所岳亮博士和中科院华南植物园涂铁要博士、叶文博士在数据处 理方面给予的帮助。感谢深圳市兰科植物保护研究中心陈利君部长、饶文辉馆长 和野外队的同事们在求学期间给予的大量帮助;感谢徐秀东经理、肖新菊部长、 李利强部长、衣福娟大姐在工作和生活上给予的关心和照顾。 感谢课题组所有的师兄师姐对我的照顾和引导,感谢你们跟我分享你们的科 研心得和人生体会。难忘张永夏师兄的儒雅,严岳鸿师兄的睿智;难忘黎昌汉师 兄帮忙打理野外引种回来的虾脊兰;难忘热情好客的秦新生、张荣京师兄,感谢 你们帮忙收集实验材料和修改文章;难忘“九头鸟"周劲松师兄的聪慧能干;难 忘同郑希龙师兄、戴建阅师弟跟着邢老师前往海南出差时发生的趣事;难忘同董 安强、陈林师兄一起在南岭奋斗的日子;难忘乔琪师姐的干练热心和杨东梅师姐 的认真严谨:难忘林瑞芬师姐的多才多艺和武艳芳师姐的“迷糊”,还有温柔的 龚琴师姐和爽快的成夏岚师姐,你们都是我学习的榜样。感谢勤奋踏实又细致的 周兰平、古灵精怪拼命实干的梁冠欣、落落大方高效利落的曾凤、迷迷糊糊天真 单纯的赵珊珊、貌似强悍务实的黄柳菁、大大咧咧不失细腻的林铎清,还有踏实 勤奋的梁耀和贤淑的刘清泉,感谢我的研究生生涯有你们的陪伴,正是我们的“努 力”,造就了课题组至今无法超越的活跃气氛。还要感谢漂亮能干的美娜,直爽 勤奋的晓敏,安静温柔的徐蕾,八面玲珑的王鹏,博学的胡普炜,率性的小潘, 爽快的小孟,才华横溢的小何,歌声高亢的谢聪,寡言的杨国,“咪咪摸摸”的 童毅,自信的陈树钢,端庄的晓丽,温柔可爱的蓉蓉,小巧的爱华,内向的贤利, 能干的小饶,文静的叶自慧,还有李玉玲、李许文、李仕裕、宁阳阳、于海玲、 师弟师妹的帮助,同你们一起学习生活,是我的荣幸,今生难忘。感谢舍友唐永严,难忘一起生活的这5年,你的毅力和严谨是我永远达不到 乔玉娜、高丹丹、周俊芳、朱丽薇、袁连玉等,以及师兄或好友孙伟、陈沂章、王军、柯秋胜、马俊、张彩飞、刘冰等,让我研究生的生活如此丰富多彩。感谢 深圳市兰科植物保护研究中心的蔡晶博士、徐晴博士、邓华博士、马晓开博士, 还有陈柳尹、邹龙海、周育真、黄捷、麻学勇等各位同学,难忘跟你们一起学习, 一起消磨无聊的周末。 感谢好友季伟、罗长征给予的无私帮助和关心。感谢一路共同学习、共同进 步的植物友人们:寿海洋、西勾月、张植玮、姚一麟、潘勃、VC、吴建梅、金 宝、小企鹅等,难忘同你们一起爬山涉水,或一起探讨摄影,或一起鉴定植物;感谢“岭南植物小组”的每一位成员,能有机会与你们一起坚持对植物的热爱, 在网络上分享我们记录到的花花草草,并最终可以获得一定的成绩和大家的肯 定,是我的荣幸,感谢大家对我的支持、宽容和帮助! 感谢所有家人对我的支持、理解和鼓励,我爱你们。特别感谢我的父亲翟小 荣先生和母亲王双球女士,养育之恩,此生铭记! 六年来得到的诸多帮助难以一一细数,在此谨向所有关心、帮助过我的老师、 朋友和亲人们,表示我最诚挚的谢意,并致以最美好的祝愿! 摘要 兰科虾脊兰属及其近缘类群和布袋兰族的系统学研究 摘要 一、虾脊兰属及其近缘类群的系统学研究 虾脊兰属(Calanthe R.Br.)、鹤项兰属(Phaius Lour.)和黄兰属 (Cephalantheropsis Guill.)均隶属于兰科树兰亚科,全世界共有约250.300种, 这几个近缘属之间的界定一直以来就存在争议,系统学地位模糊,是兰科植物系 统学研究的疑难点之一。本文通过大量的文献和标本查阅、野外调查,结合形态 学、分子生物学(ITS、trnL.F、atpI.atpH、matK4)等手段,对虾脊兰属及其 近缘类群56个类群以及13个外类群进行了系统学分析,旨在澄清虾脊兰属及其 近缘类群各类群之间的关系,重建虾脊兰属及其近缘类群合理的分类系统。主要 研究结论包括: 1.确认虾脊兰属及其近缘类群是单系类群,确认黄兰属是单系类群,首次 2.鹤顶兰属类群在本研究中分为两个分支:鹤顶兰所在的鹤顶兰属仍然保留;另一分支在此处理为拟鹤顶兰属(Paraphaius J.W.Zhai et EW.Xing,gen. nov.),并成立新组合3个:Paraphaiusflavus(Blume)J.W.Zhai et F.W.Xing,comb. nov.,Paraphaius takeoi(Hayata)J.W.Zhai et F.W.Xing,comb.nov.和Paraphaius columnaris(C.Z.TangS.J.Cheng)J.W.Zhai et F.W.Xing,comb.nov.。 3.恢复离翅亚属(Subg.Preptanthe)和落苞组(Sect.Styloglossum)为属的 水平;保留Sect.Ghiesbrechtia;原虾脊兰组Sect.Calanthe被证实为多系类群, 依据本研究结果,做以下处理:成立高山虾脊兰组Sect.Alpinocalanthe J.W.Zhai et F.W.Xing,Sect.nov.;新成立镰萼虾脊兰组Sect.Puberula J.W.Zhai et F.W. Xing,Sect.nov.;新成立三褶虾脊兰组Sect.Tricarinata J.W.Zhai et F.W.Xing, Sect.nov.;发现虾脊兰属2个新物种,分别是文山虾脊兰Calanthe wenshanens括J. W.Zhai,L.J.ChenZ.J.Liu,sp.nov.禾I秉滔虾脊兰Calanthe bingtaoi J.W.Zhai, F.W:XingZ.J.Liu.sp.nov.。 原虾脊兰属及其近缘类群经多学科的综合研究,处理细分为6个属,分别是 Calanthe、Phaius、Cephalantheropsis、Preptanthe、Styloglossum和Paraphaius; 兰科虾脊兰属及其近缘属和布袋兰族的系统学研究 修订后的虾脊兰属包括5个组,分别是Sect.Ghiesbrechtia、Sect.Alpinocalanthe、 Sect.Puberula、Sect.Tricarinata和Sect.Carnie。 二、兰科一新属——丹霞兰属和布袋兰族的系统学研究 本研究发现一新的腐生兰科植物,因其形态结构独特而无法仅从形态学证据 确定其系统位置。本研究在运用分支分类学、分子生物学等手段确定其系统位置 过程中,发现这个新的兰花属于布袋兰族,因此我们对整个布袋兰族的类群进行 了系统学的分析。最后结果如下: 1.发现兰科植物一新属种——丹霞兰属(Danxiaorchis J.W.Zhai,F.W.Xing et Z.J.Liu,gen.nov.)丹霞兰(D.singchiana J.W.Zhai,F.W.Xing et Z.J.Liu,sp. nov.),确定该新属属于兰科树兰亚科布袋兰族宽距兰亚族。鉴别特征为:唇瓣 基部有一双囊状的结构,唇瓣基部有一巨大的“Y”形胼胝体,种子圆柱形,约 1.5mmx0.5mm等。 2.完成布袋兰族的系统学研究,首次完成该族族下亚族系统的建立,确认 该族包含的14个属分别隶属于8个亚族:Subtrib.Calypsoinae(Calypso,Tipularia Changnienia)、Subtrib.Goveniinae(Govenia)、Subtrib.Dacty’lostalinae(Dactylostalix,Ephippianthus)、Subtrib.Cremastrinae(Aplectrum、Cremastra)、 Subtrib.Wullschlaegeliinae(Wullschlaegelia)、Subtrib.Oreorchidinae(Oreorchis)、 Subtrib.Yoaniinae(Yoania.Danxiaorchis)和Subtrib.Corallorhizinae(Corallorhiza Paracorallorhiza)。其中原Corallorhiza的部分类群在此被被划分为一个新属,拟珊瑚兰属Paracorallorhiza gen.nov.,新组合4个:Paracorallorhiza bentleyi (Freudenstein)J.W.Zhai,E W.XingZ.J.Liu,comb.nov.;Paracorallorhiza involuta(Greenm.)J.W.Zhai,E W.XingZ.J.Liu,comb.nov.;Paracorallorha striata(Greenm.)J.W.Zhai,F.W.XingZ.J.Liu,comb.nov.:Paracorallorhiza vreelandii(Rydb.)J.W.Zhai,E W.XingZ.J.Liu,comb.nov.。 关键词:兰科;虾脊兰属;布袋兰族;系统学;植物分类学 Abstract Systematics Calanthealliance Calypsoeae(Orchidaceae)By Jun—Wen Zhai Directed Fu--WuXing Fa-Guo Wang Systematics Calanthealliance Abstract Calanthe R.Br.,Phaius Lour.and Cephalantheropsis Guill.belong 250-300species within genera.Howevertheir phylogenetic relationship unclear.Thisresearch studied 56 taxa 13outgroup taxa via literature specimenstud弘field work,morphological study molecularbiology study phylogeneticrelationships within Calanthe alliance.The conclusions we got follows:1.This study confirmed Calanthealliance apolyphyleticgenus,and firsttime, Phaius aparaphyleticgenus study;2.Species twoclades.Phaius mishmensis.尸wallichii oneclade;the rest three species anotherclade,for which we suggest establishing anew genus,Paraphaius;therebythree new combinations were made newgenus,Paraphaius flavus(Blume)J.W.Zhai et F.W.Xing,comb.nov.,Paraphaius takeoi(Hayata)J.W.Zhai et F.W.Xing,comb. nov.,and Paraphaius columnar括(C.Z.TangS.J.Cheng)J.W.Zhai et EW-Xing, comb.nov.: 3.Calanthe polyphyltic,sixclades were showed phylogenetictree calanthealliance.We suggest claderepresenting Subg. Preptanthe independentgenus here Sect.Styloglossum anotherindependent genus Styloglossum;furthermore,Sect.Calanthe alsoconfirmed polyphyletic,therebytwo new combination sections were established here:Sect.Puberula J.W.Zhai et F.W.Xing,comb.nov.and Sect. Tricarinata J.W.Zhai et EW.Xing,comb.nov.;two new species studyCalanthewenshanensis J.W:Zhai,L.J.ChenZ.J.Liu,sp.nov.and Calanthe bingtaoi J.W.Zhai,E W.XingZ.J.Liu,sp.nov.. As aresult,the Calanthe alliance sixgenera,which Paraphaius.Therevised Calanthe iS divided fivesections:Sect.Ghiesbrechtia,Sect. Alpinocalanthe,Sect.Puberula,Sect.Tricarinata Sect.Calanthe。Anew genus,Danxiaorchis TribeCalypsoeae (Orchidaceae:Epidendroideae) We found anew saprophytic orchid uniquemorphological characters,which made presentorchid genus;therefore,cladistics molecularmethods were applied here.The conclusions we got follows:1.A new orchid genus Danxiaorchis J.W.Zhai,F.W:Xing et Z.J.Liu,gen.nov., establishedbasing newspecies Danxiaorchis singchiana J。彤Zhai.E彤 Xing et Z.J.Liu.sp.nov.found Danxiamountain.This new remarkable genus distinctfrom all other known orchid genera havingalabellum alargeY-shaped callus twosacs base,andcylindrical large seeds,ca. 1.5mmxO.5mm. 2.The phylogeny tribeCalypsoeae 14generabelonging eightsubtribes,Subtrib.Calypsoinae(Calypso,Tipularia Changnienia),Subtrib. GoVeniinae(GDVP,2f口), Subtrib.Dactylostalinae (Dactylostalix,Ephippianthus),Subtrib.Cremastrinae(Aplectrum,Cremastra), Subtrib.Wullschlaegeliinae(Wullschlaegelia),Subtrib.Oreorchidinae(Oreorchis), Subtrib.Yoaniinae(Yoania,.Danxiaorchis)and Subtrib.Corallorhizinae(Corallorhiza sepraedfrom Corallorhiza, four new combinations were made here:Paracorallorhiza bentleyi(Freudenstein)J. W.Zhai,F.W:XingZ.J.Liu,comb.nov.;Paracorallorhiza involuta(Greenm.)J. W.Zhai,F.W.XingZ.J.Liu,comb.nov.;Paracorallorhiza striata(Greenm.)J.W. Zhai,F.W.XingZ.J.Liu,comb.nov.:Paracorallorhiza vreelandii(Rydb.)J.W. Zhai,F.W.XingZ.J.Liu,comb.nov.. Keywords:Orchidaceae;Calanthe;Calypsoeae;Systematics;Taxonomy Il 目录 目录 ji!I[谢……………………………………………………………………………………………………………….0 摘要………………………………………………………………………………………………………………..i 目录………………………………………………………………………………………………………………..i 第一篇兰科虾脊兰属及其近缘类群(Calanthealliance)的系统学研究………。7 第一章研究概况………………………………………………………………………7 第二章实验材料和方法…………………………………………………………….25 第一节实验材料…………………………………………………………………………25 第二节实验方法……………………………………………………………………………。25 一、DNA提取……………………………………………………………………………………25 二、PCR扩增、测序……………………………………………………………………………26 第三节数据分析………………………………………………………………………26 第三章研究结果……………………………………………………………………29 第一节ITS分析…………………………………………………………………………29 第二节cpDNA分析…………………………………………………………………29 第三节ITS和cpDNA联合分析………………………………………………………30 第四章讨论……………………………………………………………………………35 第一节虾脊兰属及其近缘类群更新的系统学结果………………………………。35 第二节鹤顶兰属………………………………………………………………………。35 第三节黄兰属……………………………………………………………………….35 第四节虾脊兰属………………………………………………………………………..36 二、落苞组……………………………………………………………………………………….37三、美洲虾脊兰组……………………………………………………………………………….37 六、虾脊兰属及其近缘类群的形态演化分析………………………………………………….411.叶的生态习性演化推测………………………………………………………………………4l 兰科虾脊兰属及其近缘属和布袋兰族的系统学研究 2.假鳞茎形态的演化推测………………………………………………………………………4 14.苞片生物学特征的演化推测…………………………………………………………………41 5.唇瓣与蕊柱翅结合与否演化推测……………………………………………………………4l 6.距的演化推测…………………………………………………………………………………42 7.唇盘附属物的演化推测………………………………………………………………………42 8.虾脊兰属及其近缘类群起源中心的推测……………………………………………………43 第五节Sect.Rhodochilus、Sect.Aceratostylis、Sect.Caulodes和辐射虾脊兰…。 ……………………………………………………………………………………………………………………..43 第五章结论……………………………………………………………………………44 第二篇兰科一新属——丹霞兰属,及布袋兰族的系统学研究…………………。53 第一章研究概况……………………………………………………………………………53 第二章实验材料和方法……………………………………………………………….55 第一节实验材料……………………………………………………………………55 第二节实验方法………………………………………………………………………55 第三节数据分析………………………………………………………………………55 一分支分类学分析………………………………………………………………………………………………56 第三章结果…………………………………………………………………………。72 第一节丹霞兰形态学研究…………………………………………………………72 第二节丹霞兰系统位置分析………………………………………………………72 第三节布袋兰族系统学分析…………………………………………………………73 一、核基因组ITS序列分析…………………………………………………………………….73 二、叶绿体基因组matK和rbcL序列联合分析………………………………………………74 三、核基因组ITS序列和叶绿体基因组matK和rbcL序列联合分析………………………74 四、形态编码和分子数据矩阵联合分析……………………………………………75 第四章讨论…………………………………………………………………………。90 第一节形态学分析…………………………………………………………………90 第二节兰科系统学分析……………………………………………………………。90 第三节布袋兰族系统学分析…………………………………………………………91 一、布袋兰族的界定……………………………………………………………………………………………一91 二、布袋兰族系统分类学分析…………………………………………………………………………………..92 第五章结论……………………………………………………………………………。96 参考文献……………………………………………………………………………102 目录 附录:………………………………………………………………………………………………………。118 已发表和待发表的论文……………………………………………………………123 )声明……………………………………………………………………………………………………………124 引言 引言 兰科通常被认为是被子植物最大的三个科之一,全世界超过850个属,约 25000种,达有花植物总数的10%(RobegsDixon 2008),而且不断有新物种 发表。几乎除南北极和沙漠地区,其他地区都有兰科植物的分布,尤以热带美洲 地区和东南亚地区的分布高度集中(Dressier 1981)。兰科植物生态型多样,其 中超过70%种类为附生(Gravendeel et a1.2004),另有地生、腐生类群,并有 攀援藤本(如香荚兰属)。兰科植物有许多独特的形态特征与其他类群区分,如 两侧对称且翻转的花(偶见有异常整齐花),特化的唇瓣,雌雄蕊合生成合蕊柱, 花粉通常成块状等(陈心启吉占和1987;郎楷永等1999;Chen et a1.2009)。 兰科植物的应用 达尔文在给Joseph Hooker的信中这样写道“生命中不会再有任何事物比兰 花更让我感兴趣”。兰科植物因其奇特的植株形态、花朵形态或花色,深受人们 的喜爱。中国人自古以来对“兰’’便有独特的情感,与兰花相关的活动深入经济、 文化、民俗和日常生活的方方面面,形成传统文化中一个独特的组成部分——兰 文化(陈心启吉占和1998)。作为观赏,已经有众多兰科植物类群被充分开发, 花市常见的有蝴蝶兰属(Phalaenops括)、文心兰属(Oncidium)、卡特兰属 (Cattleya)、石斛属(Dendrobium)、兰属(Cymbidium)、兜兰属(Paphiopedilum)、 万代兰属(Vanda)、蕾丽兰属(Laelia)等类群的栽培品种。除观赏外,兰科植 物还经常作为药物应用于多种疾病的治疗。最为经典的当属铁皮石斛 (Dendrobium officinale)。在唐代医学经典《道藏》中,铁皮石斛被列为“中华 九大仙草之首”。《本草纲目》记载:除痹下气,补五脏虚劳赢瘦,强阴益精。久 服,厚肠胃,补内绝不足,平胃气,长肌肉,逐皮肤邪热痱气,脚膝疼冷痹弱, 定智除惊,轻身延年。益气除热,健阳,逐皮肤风痹,骨中久冷,补肾益力。冶 发热自汗,痈疽排脓内塞。研究表明,铁皮石斛含有多糖、芪类、生物碱类、氨 基酸类和微量元素等5类成分(李玲等2011),被认为具有抗癌、防癌、抗辐 射、抗衰老,提高人体免疫力、扩张血管、抗血小板凝结等多种功能(国家药典 委员会2010)。除铁皮石斛之外,天麻(Gastrodia elata)(Ha et a1.,2000;王 国栋等2012)、石仙桃(Pholidota chinensis)(Wang et a1.2007;毕飞霞张荣 兰科虾脊兰属及其近缘属和布袋兰族的系统学研究 1997)、白芨Bletilla striata(Morita et a1.,2005)等也常用于传统中药。 兰科植物传粉生物学研究 除了在生活中的应用,兰科植物本身繁多的种类和特化的繁殖器官,也成了 传粉生物学研究的旗舰类群。早在达尔文《兰花的传粉》一书中,便描述了众多 兰花与昆虫精巧的传粉系统。而达尔文从长距武夷兰(Angraecum sesquipedale) 的长距推测出某种具有长吻的蛾类帮助其完成传粉的故事,早已经成为传世佳 线世纪初期,在眉兰属(Ophrys)和隐柱兰属(Cryptostylis)中便有报道其 性欺骗传粉现象(Correvon et Pouyanne 1916;Pouyanne 1917;Coleman 1927)。 Liu等(2006)第一次报道大根槽舌兰(Holcoglossum amesianum)可以不借助 任何媒介,将它的花粉块翻转360。,使其伸到自己的柱头腔中,这是世界上首 次发现一种新颖的、完全由雄性花药主动运动而不借助于任何外部传递媒介完成 的白花传粉机制。除上述性欺骗传粉和自花传粉机制,在兰科植物中还报道有很 多不同的传粉机制,如欺骗性传粉中最常见的食源性欺骗(Shi et a1.2009:任宗 听2010),还有Betasian拟态欺骗(刘可为等2005;Ren et a1.201 1),产卵地 拟态欺骗(刘仲健等2004;Shi et a1.2007),以及提供回报的传粉(Jin et a1.2005; Wang et a1.2008;张洪芳等2010)。其中,欺骗性传粉被认为是导致兰科植物 多样性如此之高的重要因素之一(CozzolinoWindmer 2005)。随着各学科的 飞速发展,如今对兰科植物传粉生物学的研究,不仅仅是传统的观察和统计,也 逐渐与其他学科结合,如对花颜色的测定、对气味以及昆虫信息素的测定、气象 色谱与触角电位检测器连用技术(GC.EAD)等各项综合性的技术运用(Schiestl et a1.2003),有力推动了兰科植物传粉生物学的发展,也为传粉研究的突破提 供了有力的技术条件。 兰科植物生物地理学研究 兰科植物分布的不均匀性早已被关注。兰科植物850多个属中,有相当大一 部分,超过10%(约90属)的属是区域性特有的属,洲际间断分布的属仅有33 个,仅占兰科属总数的4%,其中仅有11属是泛热带分布的广布类群(Chen 1983; 郭艳艳2012;Govaerts et a1.2013)。 植物生物地理学的研究领域,最有意思的一个课题之一便是东亚.北美温带 引言间断分布现象,深受植物学者的关注,也出现不同学科不同角度不同层次的相关 研究工作,如经典分类学的研究(Hara 1972;Soltis et a1.1984)、地理分布的研 究(Melviller 1982;HumphriesParenti 19861999)、植物分布区域比较 (Boufford 1983;Chen 1983a;Wu 1983)和分子遗传距离的估计(Xiang et a1. 1993)等。特别是随着分子生物学、起源时间的估算及生物地理学等各种技术手 段的不断提升,越来越多有关东亚.北美间断分布模式的案例被精确的量化讨论 和分析。据统计,2010年之前,利用分子数据对东亚.北美间断分布模式的类群 依然超过20个,包括木兰科、五加科橡木属和人参属、虎耳草科等各个类群(李 纪红2010),如今的分析数量更多且更为精细,如Zhao等(2013)基于分子系 统学的基础上,对菝葜科Smilax hispida复合群64个居群539个个体进行了生物 地理学的分析,结果发现Smilax hispida复合群东亚.北美间断分布模式很可能是 由异域成种(allopatrie speciation)造成。Zhu等(2013)在对虎耳草科落新妇属 (Astilbe,Saxifragaceae)植物进行系统发育研究的基础上,推断该属植物东亚 .北美间断分布模式的成因有可能是第三纪晚期通过白令海峡长距离扩散造成。 近年来此类分析还涉及Padus group(Liu et a1.20 13)、Scabiosa(Carlson,Linder Donoghue 20 12)、Theaceae(Li et a1.20 13)、subfamily Ixoroideae(Kainulainen et a1.2013)、Voyria(Merckx et a1.2013)等。 兰科植物中也不缺乏东亚.北美间断分布的种类。陈心启(Chen 1983a)对 东亚.北美温带间断分布的兰科8个种对进行了详细阐述,包括杓兰属 (Cypridedium)、对叶兰属(Listera)、Pongonm、羊耳蒜属(Liparis)、舌唇兰 属(Platanthera)、筒距兰属(Tipularia)、Arethusa(Eleorchis)、Aplectrum(包 括部分杜鹃兰属Cremastra类群),同一年,陈心启(Chen 1983b)还专门对杓兰 属两个间断分布模式的种对进行了详细分析。李纪红(2010)对杓兰属的生物地 理学进行了详细的研究;郭艳艳(郭艳艳2009Guo 2012)对杓兰亚科进行探 讨后发现,杓兰亚科中叶对折的3个属最后分化,而且这3个属在新旧世界的热 带间断分布是隔离分化形成的。但是,要想彻底揭开东亚.北美间断分布模式的 谜底,需要更多、更具代表性的类群,进行系统发育学、古生物学、古地质学和 古气候学等多学科的综合分析。

  兰科虾脊兰属及其近缘类群和布袋兰族的系统学研究研究,兰科,兰族,虾脊兰属,虾脊兰,系统与,学研究,兰科系统,系统学,线性系统学

本文链接:http://shediver.com/xiajilanshu/16/

上一篇:太白山虾脊兰

下一篇:虾脊兰属