芭蕉属系统发育与进化

由于存在种间杂交、性状演化不一致等复杂的生物学现象，以及近年来采用不同分子标记方法或不同片段得到的结果仍存在较大差异，植物系统学家目前对芭蕉科芭蕉属的分组及组内种间的亲缘关系不甚清楚。高分辨率系统发育树的重建主要依赖于分析样品数及序列长度的增加。本项目拟在传统分类学的基础上，通过与国际组织交流及自行采集增加分析样品数，同时利用香蕉较多的基因组信息设计核基因引物，扩增多个叶绿体和核DNA的基因或区段，测定其核苷酸序列，构建高分辨率系统发育树，研究芭蕉属的系统发育关系。在重建的系统发育框架下，检测芭蕉属各组合理的范畴，分析其系统位置和组下各种间的亲缘关系，以及二倍体栽培香蕉的起源方式，探讨重要的营养、生殖性状的演化，为芭蕉属的分类学修订提供依据。相关研究成果对高效利用芭蕉属基因库中的遗传多样性及制定育种策略均具有重要的参考价值。

芭蕉科包括地涌金莲属（Musella）、象腿蕉属（Ensete）和芭蕉属（Musa）三个属。栽培香蕉主要起源于芭蕉属内小果野蕉（Musa acuminata）各亚种间杂交或小果野蕉与野芭蕉（M. balbisiana）的种间杂交。本研究采用10个叶绿体片段、6个单拷贝核基因及ITS序列对芭蕉科3属53种进行了系统发育分析，重建了芭蕉科系统发育框架。结果支持地涌金莲作为一个属。我们建议根据染色体基数将芭蕉属分为2个组，即将Musa和Rhodochlamy合并为一个组，将Callimusa组、Ingentimusa组和Australimusa组合并为一个组。研究结果阐明了与栽培香蕉2个野生亲本亲缘关系较近的种类。通过对Waxy和Adh 1这两个与农学性状相关基因的遗传多样性检测，发现栽培香蕉的遗传多样性比其野生亲本明显要低，表明这两个基因可能受到了驯化影响。研究结果对于保护、利用芭蕉属种质资源及探讨栽培香蕉驯化具有重要价值。.研究结果发表在Molecular Phylogeny and Evolution.