泛喜马拉雅地区姜科植物的分类学研究

喜马拉雅山脉是世界上最高大最雄伟的山脉,它耸立在青藏高原南缘，分布在我国西藏和巴基斯坦、印度、尼泊尔、锡金和不丹等国境内，是生物多样性研究的热点地区,《泛喜马拉雅植物志》将对这一地区植物首次进行全面整理。姜科植物是热带、亚热带地区比较常见的林下草本植物，全世界约有50属1300种，主要分布于亚洲的热带和亚热带地区，全世界约50属1300种，泛喜马拉雅地区约有18属100种，一些种类可供药用、观赏或调料等，具有广阔的应用前景。由于泛喜马拉雅地区属于不同的国家，而不同国家的研究状况差异很大，对其形态性状在居群内或居群间的变异式样缺乏深入了解，存在很多分类学问题，因而有必要对这一地区的姜科植物进行研究。本项目拟通过查阅国内外主要标本馆的馆藏标本和野外调查，开展花粉、种子、染色体等形态学及分子系统学等研究，首次完成泛喜马拉雅地区姜科植物的分类修订，并完成《泛喜马拉雅植物志》姜科的编写。

泛喜马拉雅山脉地区是生物多样性研究的热点地区，本项目首次对这一地区姜科植物首次进行全面整理。由于泛喜马拉雅地区属于不同的国家，而不同国家的研究状况差异很大，对其形态性状在居群内或居群间的变异式样缺乏深入了解，存在很多分类学问题，因而有必要对这一地区的姜科植物进行研究。. 本项目通过查阅国内外主要标本馆的馆藏标本和野外调查，整理出泛喜马拉雅地区姜科植物约有20属114种，并完成《泛喜马拉雅植物志》姜科部分植物的编写。项目执行期间，发表新种4种，2个新纪录，2个新组合，6个新异名，恢复2个种的地位，34个种需要指定候选模式。. 本项目进行了姜黄属和姜属植物的染色体数目的研究。结果显示中国姜黄属植物黄花姜黄Curcuma flaviflora S. Q. Tong 是二倍体，2n = 2x = 42；C. kwangsiensis S. G. Lee & C. F. Liang 是四倍体，2n = 4x = 84；其余物种全是三倍体，2n = 3x = 63。姜黄属植物的染色体较小，大小在0.5-2.1μm。姜属植物染色体数目与前人报道的结果一致，即2n = 22，未发现多倍体。. 本项目利用核基因ITS2片段构建姜黄属植物系统发育树，将姜黄属植物划分两支，一支包括大部分姜黄亚属的植物，另一支包括大部分C. subg. Ecomata的物种，支持姜黄属这两个亚属的划分；另外姜黄属植物近缘属与姜黄属植物的序列相似度高，与姜黄属植物形成并系类群，显示它们之间的亲缘关系非常近，可能来自相同祖先。本项目利用国产姜属35个种进行分子系统学研究，利用ITS序列构建的姜属植物系统发育树，结果显示来自Z. sect. Zingiber和Z. sect. Dymczewiczia构成单系。. 本项目选择了rbcL、trnH-psbA、trnL-F、matK和ITS2等DNA条形码片段对姜黄属植物进行物种鉴定效率的研究，研究发现这5个候选片段的扩增成功率较高，matK（89.7%），rbcL（100%），trnH-psbA（100%），trnL-F （95.7%)），ITS2（82.6%）。个候选片段的种内种间差异较小，以ITS2的种内种间差异最大。基于BLASTClust和NJ树法检验姜黄属植物物种鉴定效率，其中ITS2片段的鉴定