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题名	豆类植物金虎尾目、酢浆草目、卫矛目和蒺藜目 花粉形态与演化研究
作者	陶至彬
答辩日期	2014-05
授予单位	中国科学院大学
授予地点	北京
导师	王红
关键词	豆类非固氮分支 花粉形态学 性状演化 相关性 风媒传粉
学位专业	孢粉学
中文摘要	金虎尾目（Malpighiales）、酢浆草目（Oxalidales）、卫矛目（Celastrales）和蒺藜目（Zygophyllales）构成了APG III系统下的一个并系分支，其中金虎尾目、酢浆草目、卫矛目构成一个分支（COM分支），蒺藜目为豆类植物（Fabids）的基部类群。虽然近年来，学者们对该并系分支开展了一些研究并取得一定的成果，但四个目其下的系统学仍不明确，尤其是金虎尾目，已被认为是被子植物目级水平系统学关系解决的最不完善的一个分支之一，亟需进一步研究。本研究以金虎尾目、酢浆草目、卫矛目和蒺藜目为研究对象，基于大量的花粉形态数据和该分支较公认的分子系统树，以属为基本分类单元，研究其花粉性状的演化式样，得出了花粉共衍征和鉴别性状，为该分支内系统发育关系提供重要的花粉形态学证据；同时对花粉形态和风媒传粉、植物生活型进行了相关性分析；另外，本研究对醋酸酐分解法与直接制样法对花粉覆盖层的影响进行了研究。主要研究结果如下： 1、金虎尾目、酢浆草目、卫矛目和蒺藜目的花粉形态和演化 基于Xi 等最新的分子系统树，选取了46科169属作为内类群，另选取了具有代表性的11个外类群，除新增加了涵盖豆类植物花粉多样性的7科9属的花粉数据，其余花粉形态数据均来源于已有文献的报道。以最大简约法（Maximum parsimony）和最大似然法（Maximum likelihood）推断花粉祖征和演化式样，寻找其可能的共衍征。分散单元、极性、对称性、覆盖层、外壁内层这五个性状，表现极为保守；而极面观、花粉大小、萌发孔数目、内萌发孔形状、外壁厚度以及覆盖层纹饰类型6个性状变异性较大，具有许多重复演化式样。花粉形态性状可为分类和系统学研究提供重要的依据，其中，简单萌发孔（Simple aperture）、萌发孔数目（Aperture number）为4和孔状外萌发孔（Porate ectoaperture）是苦胡桃科（Picrodendraceae）的共衍征，支持苦胡桃科为单系；简单萌发孔、孔状外萌发孔是三角果科（Trigoniaceae）的共衍征，花粉萌发孔数目为4是其可能的共衍征，支持其为单系；网状覆盖层（Reticulate tectum sculpture）是卫矛科（Celastraceae）和洋酢浆草科 （Lepidobotryaceae）的共衍征，支持其为互为姐妹群；小型花粉（Small size）是金莲木科—小盘木科—包芽树科分支（Pandaceae-Ochnaceae-Irvingiaceae）可能的共衍征，支持其为单系；环纹缺失（Annulus absent）、网状覆盖层纹饰是叶下珠科可能的共衍征，简单萌发孔、花粉萌发孔数目为4和孔状外萌发孔是苦胡桃科的共衍征，因此，花粉证据支持将叶下珠科和苦胡桃科分到两个独立的分支上。 2、花粉形态与风媒传粉和生活型之间的相关性 基于最大似然模型（ML，Maximum likelihood）和马尔科夫蒙特卡洛模型（MCMC，Markov Chain Monte Carlo）对风媒传粉、植物生活型与5个花粉性状状态之间的相关性进行了分析，研究发现：三组花粉性状与生态因子和生活型之间存在相关性，即外壁较薄和风媒传粉，上覆盖层纹饰缺失和风媒传粉，以及圆形内萌发孔和草本植物，其中外壁较薄和风媒传粉之间存在很强的相关性（P < 0.005，Log Bayes factor > 10），上覆盖层纹饰缺失和风媒传粉存在较强的相关性（P < 0.01，Log Bayes factor > 10），圆形内萌发孔和草本植物之间存在一定的相关性（P < 0.05，Log Bayes factor < 3）。在进一步的或然演化事件（Specific hypotheses of contingent evolution) 的假设检验和排他性特征（Exclusiveness of character changes）的假设检验中，研究发现：在非风媒传粉的类群中，花粉外壁厚度由较厚向较薄方向演化，花粉上覆盖层纹饰由不存在向存在的方向演化；在木本植物中，圆形萌发孔向非圆形萌发孔方向演化。 3、醋酸酐分解法与直接制样法对花粉覆盖层影响的比较 本研究对醋酸酐分解法与直接制样法对花粉覆盖层的影响进行了比较，通过扫描电镜观察发现：经过醋酸酐处理的花粉相对于直接制样法处理的花粉，其覆盖层间隙发生了明显的溢缩，覆盖层内的间隙明显变小
语种	中文
内容类型	学位论文
源URL	[http://ir.kib.ac.cn/handle/151853/25776]
专题	昆明植物研究所_昆明植物所硕博研究生毕业学位论文
作者单位	中国科学院昆明植物研究所
推荐引用方式 GB/T 7714	陶至彬. 豆类植物金虎尾目、酢浆草目、卫矛目和蒺藜目 花粉形态与演化研究[D]. 北京. 中国科学院大学. 2014.

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