蒙古高原对齿藓属分类及系统发育研究

Mongolian plateau, in the hinterland of Asia Continent, fall within the arid and semi-arid climate regime where has complex distributive types and great diversity of bryophytes. The Pottiaceae, contained many species tolerant of long droughts, is the dominant family in the Mongolian plateau, in which Didymodon is the most species-rich genus on the results of present study. The genus has been studied by the bryologist from China and Mongolia, however, it is relatively scattered and lacking comparative studies, and the Mongolian plateau has not been treated as a geographical and ecological unit to carry out a comprehensive study. The project will be on the basis of the previous collection and research, through the specimen collection, sorting, using the method of comprehensive analysis of morphological data and molecular data to explore the phylogenetic relationships and Systematics on the Didymodon of Mongolian Plateau, to delimit the classification boundaries of closely related species, and provide valuable regional basic data on the diversity and endangered status of the genus.

蒙古高原地处亚洲大陆腹地干旱与半干旱地区，苔藓植物资源丰富，区系成分复杂。该地区苔藓植物的优势科是对干旱环境具有极强适应性的丛藓科植物，根据现有资料统计，其中以对齿藓属的种数最多。目前中、蒙两国学者对该属的研究相对独立，缺乏系统性，未能将蒙古高原作为一级地理和生态单元开展综合研究。本项目将在前人的采集和研究基础之上，通过标本采集、整理，深入研究该区域对齿藓属植物的分类；运用形态学数据和分子数据综合分析的方法，探讨属内种间的系统发育关系，确定相似种的分类界限，为了解该地区对齿藓属物种多样性和濒危状况提供有价值的区域性基础资料。

蒙古高原对齿藓属共有26种，2变种，其中蒙古国21种，2变种，内蒙古22种，1变种。这些物种可分为北地组和对齿藓组。两组的关键区别特征为：前者中肋中上部腹面细胞呈长方形或短矩形，中肋横切面具主细胞带一层，通常具背腹厚细胞带。后者中肋中上部腹面细胞呈方形、亚方形或短矩形，不伸长，中肋主细胞1-2层，有时无腹厚壁细胞带。同时总结分析了属内种间区分的关键性状。每一个物种都在形态学范畴对一般特征进行了归纳总结，编制了分种检索表，详细描述了各个物种的分类特征，并进行了显微拍照，对相似物种进行了讨论。.本研究共发现2个新种：白氏对齿藓、蒙古对齿藓；2个蒙古新记录种：硬叶对齿藓钻形变种，剑叶对齿藓；3个中国新记录种：心叶对齿藓、具齿矮藓、球藓密疣变种；1个内蒙古新记录属：圆口藓属；1个甘肃新记录属（盐土藓属），4个新记录种：卵叶盐土藓、盐土藓、卷叶墙藓和狭叶链齿藓。.分子系统学研究表明，对齿藓属分成两个类群，一个类群由Zander（1993）划分的北地组、sect. Vineales和sect. Asteriscium构成，另一类群主要为对齿藓组。建议将Zander于1993年修订的sect. Rufiduli和2013年建立的Fuscobryum并入对齿藓组，作为其亚组处理。同时对一些复合群的系统关系进行了讨论。.通过上述的分类学研究发现，之前文献报道的黄土丘陵区形成大面积藓类生物结皮的土生对齿藓实为短叶对齿藓。基于藓类生物结皮在生态和环境保护方面的重要作用，同时将分类学结果应用到生产实践中，我们开展了短叶对齿藓个体发育及组织培养研究。建立了孢子体和配子体表面消毒体系和再生体系。.利用高通量测序方法探析短叶对齿藓内生细菌物种多样性，结果表明变形菌门和放线菌门为优势门。传统方法培养内生细菌结果为芽孢杆菌属，其代表菌种的发酵产物的石油醚相、乙酸乙酯相和正丁醇相萃取物在1 μg/ml、10 μg/ml及100 μg/ml三种浓度下对孢子萌发均无显著影响；石油醚相萃取物在三种浓度下不同程度的抑制原丝体生长；而乙酸乙酯相和正丁醇相萃取物则促进原丝体的生长。.本项目在蒙古高原对齿藓属分类学和系统发育方面获得的研究成果有利于了解该地区苔藓植物多样性和空间分布格局。短叶对齿藓个体发育、组织培养及内生细菌的相关研究结果，可以为干旱、半干旱区藓类生物结皮人工促建提供参考资料和技术支持。