红豆杉科的系统发育分析：来自三个基因组的证据

摘要

红豆杉科有5属约21种，除单型属澳洲红豆杉属仅分布于新喀里多尼亚岛外，其它4属均分布于北半球。单型属白豆杉属特产于中国。尽管该科植物的形态学、比较解剖、胚胎发育、孢粉学、植物化学等方面已进行了大量的研究，但根据不同的性状来研究其系统发育关系所得出的结果差异较大。目前关于红豆杉科的分子系统学研究已有报道，但还有许多问题亟待解决。本文试图通过测定和分析该科及其近缘类群的DNA序列，进一步探讨红豆杉科的属间关系及其与其他类群的系统发育关系。为解决长期争议的红豆杉科及其近缘类群的系统发育问题提供可靠的分子证据。 本文选择红豆杉科、罗汉松科、三尖杉科、松科、杉科、柏科、金松科、枝叶杉科和南洋杉科共9科17属32种植物，以核基因18SrRNA、叶绿体基因rbcL、matK、fps4和核糖体16S以及线粒体基因coxI作为分子指标，采用邻接法和最大简约法，以松科冷杉属和松属作为外类群，分别测定了6套序列数据，并对这6套序列的合并数据进行了分支分析并构建分子系统树，构建了红豆杉科及相关类群的分子系统树。不同分析方法构建的系统树略有差异，但大部分分支的拓扑结构是一致的，分子数据的合并能够使系统分析的精确性得到提高。来自三个基因组基因序列合并数据的分析结果支持红豆杉属和白豆杉属的姐妹群关系，穗花杉属和榧属的姐妹群关系，以及红豆杉科形成一个单系，白豆杉属和穗花杉属是红豆杉科的两个自然属，18S和matK系统树支持澳洲红豆杉属与红豆杉属及白豆杉属的关系更近；6个基因数据的独立分析以及联合分析都显示出了三尖杉科与红豆杉科极近的亲缘关系；杉科和柏科形成姐妹群且与三尖杉科、红豆杉科关系较近；金松科与三尖杉科、红豆杉科、杉科和柏科关系较近；罗汉松科4个属形成稳定的单系；枝叶杉科与罗汉松科为姐妹群关系；南洋杉科与枝叶杉科和罗汉松科关系较近。上述结果为今后深入研究红豆杉科植物的性状进化和化学成份的起源奠定了基础。

目录

文摘

英文文摘

第1章引言

第2章实验材料与方法

第3章结果与讨论

参考文献

致谢

附录1在读期间发表论文

附录2序列对位排列结果