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單子葉植物高級分類階元系統演化

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單子葉植物高級分類階元系統演化: matK、rbcL和18S rDNA序列的證據

 

1 單子葉植物高級分類階元系統演化 -簡介

單子葉植物高級分類階元系統演化: matK、rbcL和18S rDNA序列的證據

李曉賢, 周浙昆*
(中國科學院昆明植物研究所 昆明 650204)
收稿日期 2006-9-18   修回日期 2007-1-25   網路版發布日期  2007-3-13   接受日期   

2 單子葉植物高級分類階元系統演化 -摘要


基於兩個葉綠體基因(matK和rbcL)和一個核糖體基因(18S rDNA)的序列分析, 對代表了基部被子植物和單子葉植物主要譜系分支的86科126屬151種被子植物(單子葉植物58科86屬101種)進行了系統演化關係分析。研究結果表明由胡椒目Piperales、樟目Laurales、木蘭目Magnoliales和林仙目Canellales構成的真木蘭類複合群是單子葉植物的姐妹群。單子葉植物的單系性在3個序列聯合分析中得到98%的強烈自展支持。聯合分析鑒定出9個單子葉植物主要譜系(廣義澤瀉目Alismatales、薯蕷目Dioscoreales、露兜樹目Pandanales、天門冬目Asparagales、百合目Liliales、棕櫚目Arecales、禾本目Poales、姜目Zingiberales、鴨跖草目Commelinales)和6個其他被子植物主要譜系(睡蓮目Nymphaeales、真雙子葉植物、木蘭目、樟目、胡椒目、林仙目)。在單子葉植物內, 菖蒲目Acorales(菖蒲屬Acorus)是單子葉植物最早分化的一個譜系, 廣義澤瀉目(包括天南星科Araceae和岩菖蒲科Tofieldiaceae)緊隨其後分化出來, 二者依次和其餘單子葉植物類群構成姐妹群關係。無葉蓮科Petrosaviaceae緊隨廣義的澤瀉目之後分化出來, 無葉蓮科和剩餘的單子葉植物類群形成姐妹群關係, 並得到了較高的支持率。繼無葉蓮科之後分化的類群形成兩個大的分支: 一支是由露兜樹目和薯蕷目構成, 二者形成姐妹群關係; 另一支是由天門冬目、百合目和鴨跖草類複合群組成, 三者之間的關係在單個序列分析和聯合分析中不穩定, 需要進一步擴大取樣範圍來確定。在鴨跖草類複合群分支內, 鴨跖草目和姜目的姐妹群關係在3個序列聯合分析和2個序列聯合分析的嚴格一致樹中均得到強烈的自展支持, 獲得的支持率均是100%。但是, 對於棕櫚目和禾本目在鴨跖草類中的系統位置以及它們和鴨跖草目-姜目之間的關係, 有待進一步解決。值得注意的是, 無葉蓮科與其他單子葉植物類群(除菖蒲目和澤瀉目外)的系統關係在本文中獲得較高的自展支持率, 薯蕷目和天門冬目的單系性在序列聯合分析中都得到了較好的自展支持, 而這些在以往的研究中通常支持率較低。鑒於菖蒲科和無葉蓮科獨特的系統演化位置, 本文支持將其分別獨立成菖蒲目和無葉蓮目Petrosaviales的分類學界定。

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