基于系统基因组学分析揭示早期陆生植物的复杂网状进化关系

植物由水生走向陆生的进化过程中经历了非常复杂的演化,期间产生的大量基因的进化路线可能互不相同,因此仅仅使用系统发育树无法呈现真实的演化关系。系统发育网络图能够清楚地展示包括垂直演化和水平演化在内的复杂网状进化关系。本文选取莱茵衣藻(Chlamydomonas reinhardtii)和4种陆生植物,利用系统基因组学的方法,筛选得到1,668个一对一直系同源基因,重新构建了陆生植物的系统发育网状进化关系。结果发现,使用不同的分析策略所得到的系统发育树不同;对1,668个基因单独分析,发现存在15种不同的拓扑结构;对5个物种筛选得到的直系同源基因进行系统发育网络分析显示,在非常稳健的系统发育网络图中,仅仅5个物种就存在9个不同的分离支,暗示着非常复杂的网状进化关系;而且藻类植物与苔藓植物和石松类植物的分离支之间差异很小,这可能是产生系统发育树冲突的原因之一,也暗示着早期陆生植物发生了复杂的辐射演化。

基于模式产地的分子证据澄清南平鳞毛蕨的分类学地位

地球上有多少物种一直以来都是人们极度关注的问题,而存疑物种是造成该问题难以解决的重要阻碍之一。目前,模式标本是存疑物种得以确定的唯一凭证标准,然而,因其特殊的分类学地位而难以进行有效的观察和研究。因此,前往模式产地寻找存疑物种的原始信息成为最有效的替代途径。随着分子生物学,特别是DNA条形码技术在物种分类与鉴定中的广泛应用,准确而快速鉴定存疑物种成为可能。以存疑物种——南平鳞毛蕨(Dryopteris yenpingensis)为例,利用来自模式产地的分子数据进行DNA条形码分析,并结合形态学特征澄清了南平鳞毛蕨的分类学地位,确定南平鳞毛蕨与荔波鳞毛蕨(D.liboensis)为同一物种,同意将荔波鳞毛蕨作为其异名。研究结果和方法可为今后澄清更多存疑物种的分类学地位提供参考。

基于孢子形态和分子证据探讨鳞盖蕨属(碗蕨科)系统分类

孢粉学是解决植物分类中疑难类群物种微形态分化的重要方法,随着分子系统学的发展,结合这两门学科的优势可以更加有效地解决疑难类群的分类学问题.鳞盖蕨属(Microlepia)是一个分类困难的疑难类群,采用孢粉学与分子系统学一一对应的方法,以及居群取样方式,选取280份样本,联合4个叶绿体片段(rbcL、trnL-F、psbA-trnH和rps4),采用最大似然法和贝叶斯法构建该属的系统发生关系,在此基础上对凭证标本中100份材料的孢子进行观察和分析.综合分子系统学和孢粉学的研究结果,得出结论;(1)在形态学研究中广泛被接受的15个物种得到了单系支持,并厘清了分类困难的复合群;(2)发现边缘鳞盖蕨(M.marginata)可能存在隐性种;(3)建议恢复过去归并处理为异名的瑶山鳞盖蕨(M.yaoshanica)、罗浮鳞盖蕨(M.Iofoushanensis)、四川鳞盖蕨(M.szechuanica)以及滇西鳞盖蕨(M.subspeluncae);(4)提出鳞盖蕨属可能存在杂交现象;(5)提出鳞盖蕨属完整的属下分类建议.