原始莲座蕨属系统学研究

• 作 者: 王浩波
• 机 构: 云南大学
• 出 处: 云南大学
• 发表日期: 2007年期
• 关键词: 原始莲座蕨 孢子形态 厚囊蕨类系统 DALP分子标记 trnL-F测序 DALP遗传

二回原始莲座蕨Archangiopteris bipinnata、亨利原始莲座蕨Ar. henryi、河口原始莲座蕨Ar.hokouensis和圆基原始莲座蕨Ar.subrotundata为云南特产珍稀濒危蕨类植物，台湾原始莲座蕨Ar.somai为台湾特产珍稀濒危蕨类植物，它们在厚囊蕨类系统学研究中有重要意义。本文通过孢子形态观察、DALP分子标记、trnL-F测序等实验，对以上五种原始莲座蕨进行了从形态学到分子系统学的系统研究，主要研究结果如下：
1．二回原始莲座蕨Ar.bipinnata在形态上兼有原始莲座蕨属和莲座蕨属的共同特征，通常被认为是两个属间的过渡类型。SEM实验结果表明，Ar.bipinnata的孢子纹饰表现出原始莲座蕨属的特征；DALP分析及trnL-F测序分析结果均表明Ar.bipinnata的位置处于原始莲座蕨属和莲座蕨属之间，与源自形态特征比较的结果相一致。
2．台湾原始莲座蕨Ar.somai与分布于云南的4种原始莲座蕨区别较大。SEM实验结果表明，Ar.somai的孢子具有明显的刺状纹饰；DALP分析结果显示，Ar.somai与同属其余4种在聚类图中相距较远，未聚在同一分枝，而与An．lygodiifolia、An．evecta两种莲座蕨相距较近，聚在同一分枝。地理隔离可能是导致以上结果的原因，即地理隔离的结果使得均分布于台湾岛的Ar. somai与An．lygodiifolia，以及广布于太平洋岛屿的An．evecta之间产生较多的相似性，这些相似性能够通过DALP分子标记检验并反映在聚类图中。因此，可以进一步推断Ar.somai可能是台湾本地起源的物种。
3．从形态特征角度分析，不难发现Ar.henryi和Ar.subrotundata之间存在较多的相似性状，二者亲缘关系较近，但通过DALP分子标记发现，Ar.subrotundata先与Ar.hokouensis聚为一支，接着才与Ar.henryi聚在一起；在trnL-F序列分析中，则是Ar.hokouensis与Ar.henryi先聚为一支，接着与Ar.subrotundata聚在一起。导致上述现象的主要原因可能是Ar.hokouensis分布范围较广、遗传多样性水平较高。
4．DALP遗传多样性分析表明，原始莲座蕨属植物的遗传多样性水平较之被子植物以及其它薄囊蕨类植物明显较低。原始莲座蕨属植物对生境要求较高(如要求荫蔽的环境、较高的湿度)，无论是水平分布范围还是垂直分布范围都很狭窄，同时人为破坏森林造成生境恶化，这些都可能是造成它们遗传多样性水平较低的原因。