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玉兰属(Yulania Spach.)是木兰科(Magnoliaceae)中较为进化的重要类群，具落叶、花粉侧向开裂等特征。该属被广泛承认的种有20个(含变种)，主要分布在中国、日本及美国。该属植物在株形、叶形，花蕾着生位置和形状以及花被片数量、形状、大小颜色等方面的变异式样异常复杂，自1839年法国学者Spach建立玉兰属以来，在组的划分、种的界定上一直存有争议，因此依据经典的形态分类学手段很难对该属的系统关系和地位做出正确的判断。DNA条形码技术可以从分子水平对物种进行鉴别，避免了形态学上的误差，具有准确性高、高通量、操作简便等特点，是现代生物分类学的重要手段之一。基于以上问题，本文利用来自不同野生居群的玉兰属植物材料，对3个通用条形码和3个自行筛选条形码进行物种鉴定效率验证，筛选出了4个用于玉兰属种间鉴定的高效DNA条形码序列，并对该属进行了分子系统学、形态地理学的相关研究，为玉兰属的分类学修订研究提供了可靠的分子系统学证据。研究内容及结果如下： 1、DNA条形码研究：本文对玉兰属16个种45个居群共267份野生来源样品的marK、rbcL和trnH-psbA通用序列及自行筛选的叶绿体基因间隔区序列petA-psbJ、psbE-petL、trnT-psbD进行PCR扩增和测序，比较各序列扩增和测序效率、计算种内和种间遗传距离、进行barcoding gap分析，并通过BLAST1方法，分析各候选序列的鉴定能力。结果表明：各个序列扩增和测序的成功率都在90％以上；通用序列中，trnH-psbA具有最大的种间变异和较小的种内变异，物种鉴定成功率在三个候选片段中最高，为61.0％，matK及rbcL分别为46.8％，40.4％；筛选序列中，三个片段的鉴定成功率从高到低依次为pshE-petL(93.1％)，petA-psbd(77.6％)，trnT-psbD(77.2％)。结合通用和自行筛选的候选序列鉴别成功率，建议将trnH-psbA、psbE-petL、petA-psbJ及trnT-psbD作为玉兰属条形码研究中的重要候选序列。 2、分子系统学研究：对通用序列、自行筛选序列单独及联合构建了系统发育树(NJ、MP、BI)并进行分析，结果表明：中国分布的玉兰属植物被分为三个类群，即武当玉兰类群、玉兰类群和望春玉兰类群，且得到了较高的bootstrap值支持。武当玉兰类群包括来自陕西、四川、云南、湖北、湖南北部的武当玉兰(Yulania.sprengeri(Pampanini)D.L.Fu)、凹叶玉兰(Y.sargendana(Rehder&E.H.Wilson)D.L.Fu)、光叶玉兰(Y.dawsoniana(Rehder&E.H.Wilson)D.L.Fu)和滇臧玉兰(Y.campbellii(J。D.Hooker&Thomson)D.L.Fu)，其中滇臧玉兰自成一支，而来自湖北和陕西的武当玉兰，尽管个体形态差异很大，碱基序列却完全一致，凹叶玉兰和光叶玉兰分散在各个武当玉兰类群中。玉兰类群包括玉兰(Y.denudata(Desrousseaux)D.L.Fu)、罗田玉兰(Y.pilocarpa(Z.Z.Zhao&Z.W.Xie)D.L.Fu)、黄山玉兰(Y.cylindrica(E.H.Wilson)D.L.Fu)、紫玉兰(Y.liliiflora(Desrousseaux)D.L.Fu)等种。望春玉兰类群包括望春玉兰(Y.biondii(Pampanini)D.L.Fu)、宝华玉兰(Y.zenii(W.C.Cheng)D.L.Fu)、景宁玉兰(Y.sinostellata P.L.Chiu et Z.H.Chen)及天目玉兰(Y.amoena(W.C.Cheng)D。L.Fu)。其中，景宁玉兰为一个独立的类群。 3、形态地理学研究：通过对不同地理来源的材料进行形态学对比，结合分子系统学及细胞学研究结果，对玉兰属下各种做如下处理：天目玉兰为望春玉兰的变种；宝华玉兰为望春玉兰的异名；美丽紫玉兰为黄山玉兰的异名；多瓣紫玉兰为紫玉兰的变种；罗田玉兰为玉兰的变种；凹叶玉兰为武当玉兰的变种；光叶玉兰为武当玉兰的异名；华中木兰作为一个新种可以成立。