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沟稃草属、菵草属及其近缘属的系统学研究

作　者: 赵海彤
导　师: 樊守金
学　校: 山东师范大学
专　业: 植物学
关键词: 沟稃草属菵草属叶表皮颖果 ITS和trnL-F序列
分类号: Q949
类　型: 硕士论文
年　份: 2014年
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内容摘要

沟稃草属Aniselytron是禾本科多年生的草本植物，共包括2种，在我国分布广泛。菵草属Beckmannia分布在北半球温带地带，全世界共2种，1变种，我国有1种，1变种。对于这两属，其系统分类位置一直就存在争议。本文中实验材料的学名依照《Flora of China》和《中国植物志》的分类系统，实验对沟稃草属、菵草属及其近缘属种叶下表皮和颖果形态进行研究，同时采用ITS和trnL-F基因序列对其系统发育学进行研究，以期对沟稃草属、菵草属的系统分类学位置的确定提供证据。本文选取了沟稃草属、菵草属及其近缘属共32属58种植物对其叶下表皮微形态进行观察。根据脉间长细胞、短细胞及脉上的硅细胞形状，气孔列数，副卫细胞的形状，刺细胞，微毛的有无等形态特征，将其分为四个类型，其中类型III又分为3个亚类型。依照分类系统把每个类型中所涉及的属种进行对照，类型I对应于黍亚科，类型II对应于稻亚科，类型III对应于早熟禾亚科，类型IV对应于虎尾草亚科。沟稃草属和菵草属都对应早熟禾亚科，由于沟稃草属叶下表皮没有气孔的存在，支持沟稃草属单独成属，菵草属、看麦娘属、梯牧草属与虎尾草属对应的虎尾草族分在不同的类型里，因此，菵草属不应该归于虎尾草族。本文对沟稃草属、菵草属及其近缘属25属44种植物颖果形态进行观察。结合颖果的立体轮廓、压扁方式、种脐及花柱基是否宿存等性状综合分析，将颖果分为3个类型和8个亚类型。与分类系统进行对照，类型I对应芦竹亚科、稻亚科和针茅亚科，类型II对应画眉草亚科和黍亚科，类型III对应于早熟禾亚科。沟稃草属和野青茅属、拂子茅属分在了同一个亚类型中，恰是广为承认的广义拂子茅属种的三个属，亲缘关系较近。菵草属和早熟禾属在同一个亚类型，在整个大的类型中，属间形态特征差异不大，整个大的类型都是一个过渡阶段。在颖果方面，属间的区分不清晰。在分子系统学方面，基于核基因ITS序列和叶绿体基因组trnL-F基因序列，分别使用NJ法和贝叶斯法对沟稃草属、菵草属及其近缘属进行系统学分析，构建严格一致树，表明沟稃草属与野青茅属、拂子茅属、早熟禾属、燕麦属、异颖草属有较近的亲缘关系，沟稃草属应单独成属，且与燕麦族和早熟禾族有一定的亲缘关系，与有人提出在沟稃草属演化的过程中与燕麦族植物有过杂交的说法相吻合。菵草属与看麦娘属互为姐妹群，与梯牧草属有较近的亲缘关系，支持菵草属不属于虎尾草族和燕麦族，应划分在早熟禾族。看麦娘属与梯牧草属也应归入早熟禾族。

全文目录

摘要  6-8
Abstract  8-10
第一章文献综述  10-14
  1.1 禾本科的系统分类学历史  10-11
  1.2 沟稃草属植物的系统分类学历史  11-12
  1.3 沟稃草属植物在我国的分布情况  12
  1.4 菵草属植物的系统分类学历史  12-13
  1.5 论文研究目的及其意义  13-14
第二章沟稃草属、菵草属及近缘属种代表植物叶下表皮微形态的研究  14-37
  2.1 叶表皮微形态的研究  14
  2.2 材料与方法  14-18
    2.2.1 实验材料  14-18
    2.2.2 试验方法  18
  2.3 实验结果  18-25
  图版  25-34
  2.4 结果分析  34-35
  2.5 讨论  35-37
第三章沟稃草属、菵草属及其近缘属颖果形态的研究  37-61
  3.1 前言  37
  3.2 材料与方法  37-40
    3.2.1 实验材料  37-40
    3.2.2 实验方法  40
  3.3 实验结果  40-46
  图版  46-58
  3.4 结果分析  58-59
  3.5 讨论  59-61
第四章沟稃草属、菵草属及其近缘属分子系统学的研究  61-74
  4.1 前言  61-64
  4.2 材料与方法  64-69
    4.2.1 实验材料  64-67
    4.2.2 试验方法  67-68
      4.2.2.1 植物总基因组的提取  67
      4.2.2.2 PCR 的扩增  67-68
      4.2.2.3 基因片段的测序  68
    4.2.3 数据分析  68-69
  4.3 实验结果  69-72
    4.3.1 ITS 序列  69-70
    4.3.2 trnL-F 序列  70-72
  4.4 讨论  72-74
    4.4.1 沟稃草属系统位置的探讨  72
    4.4.2 菵草属系统位置的探讨  72-73
    4.4.3 看麦娘属、梯牧草属、异颖草属系统位置的探讨  73-74
第五章总结  74-76
参考文献  76-85
硕士期间发表的文章  85-86
致谢  86-87

沟稃草属、菵草属及其近缘属的系统学研究

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