东亚鼻花族特有翅茎草复合群的系统学和物种分化研究

鼻花族是联系玄参科和列当科植物系统与进化研究的重要桥梁，东亚是鼻花族的分布中心和多样化中心，以及可能的起源地或避难所。本项目选择鼻花族在东亚特有分布的关键类群-翅茎草复合群（包括翅茎草属，马松蒿属，松蒿属和五齿萼属4个属）为主要研究对象，利用广义形态学和分子系统学宏观和微观相结合的研究手段，探讨该复合群的系统发育和演化关系，通过形态和分子数据的整合和分析，解决现存的分类学和系统学问题，建立一个较为自然的分类系统。在此基础上根据分子钟理论，结合化石资料推断该复合群的大致起源及分歧时间。根据现有分布格局并结合有关的地史资料，探讨该复合群可能的扩散和迁移路，及其在东亚，特别是喜马拉雅-横断山的特有现象和物种形成、分化规律。研究将为揭示东亚鼻花族的系统和进化关系打下基础；对深入开展鼻花族物种形成、分化和保护研究做好铺垫；进而，为整个鼻花族与玄参科和列当科的系统发育和进化研究提供新的线索。

翅茎草复合群（Pterygiella complex）是列当科鼻花族东亚特有类群，其属间关系长期以来备受争议。本项目在该复合群分布中心，通过广泛的野外调查和采样，利用叶绿体6个片段（atpB-rbcL、atpH-I、psbA-trnH、rpl16 intron、trnL-F、trnS-G）与核基因ITS进行了分子系统学研究，研究表明：该复合群不是一个单系类群，其中，松蒿属（Phtheirospermum）不是一个自然类群，仅包括松蒿（Phtheirospermum japonicum (Thunberg) Kanitz）1种，并且与马先蒿属（Pedicularis L.）具有较近的系统关系；细裂叶松蒿（Ph. tenuisectum）、木里松蒿(Ph. muliense) 和黑籽松蒿 (Ph. parishii) 聚成一支，与单系的翅茎草属 (Pterygiella) 互为姐妹关系。五齿萼（Pseudobartsia yunnanensis D. Y. Hong）和马松蒿（Xizangia bartschioides （Hand.-Mazz.） Z. Y. Wu et D. D. Tao）的属级分类位置均得到了支持，研究进一步澄清了该复合群的属间关系。同时基于以上结果，结合广义形态学与分子系统学方法对翅茎草属内种间关系进行深入研究，结果表明：翅茎草属应包括3种，即翅茎草、杜氏翅茎草和圆茎翅茎草，川滇翅茎木应作为圆茎翅茎草的变种；提出了一个新的翅茎草属分类系统和分种检索表，并进行了分类修订。此外，基于光敏色素PHYA构建的列当科分子系统树表明，马松蒿属与翅茎草属形成独立的分支，研究首次确定了两者是列当科的基部类群。本研究发表研究论文6篇，其中5篇为SCI收录，1篇为国内核心刊物。在人才培养方面，两位学生分别获得博士和硕士学位。