雪胆属(Hemsleya Cogn.)的系统重建与分类学修订

雪胆属（Hemsleya Cogn.）是葫芦科的一个重要类群，也是研发抗肿瘤等药物的重要药用植物资源。该属为典型的东亚分布区型，中国是其现代分布中心，其分类和系统学研究存在的主要问题是种间关系和物种界定备受争议，研究手段严重滞后，没有完整的细胞学和分子系统学研究，以及雌雄异株及可能的杂交和多倍化现象等，致使分类学工作难度很大，目前还没有被国际同等认可的分类学系统。本研究以居群思想为指导，从形态地理学研究方法入手，充分研究馆藏标本和广泛深入的野外考察，运用经典分类学、结合染色体原位杂交技术的细胞学和分子系统学等方法，深入系统的开展该属的系统重建和分类学修订，重新评价该属的性状变异规律和分类学意义，建立DNA Barcoding物种鉴定体系，揭示种间界限和物种间的演化关系，重建属内系统，完成分类学修订。项目的实施可澄清雪胆属长期存在的系统和分类学混乱问题，为该属植物的保护和可持续利用提供依据。

雪胆属是葫芦科的一个重要类群，也是研发抗肿瘤等药物的重要药用植物资源。该属为典型的东亚分布区型，中国是其现代分布中心，其分类和系统学研究存在的主要问题是种间关系和物种界定备受争议，研究手段严重滞后，没有完整的细胞学和分子系统学研究，以及雌雄异株及可能的杂交和多倍化现象等，致使分类学工作难度很大，目前还没有被国际同等认可的分类学系统。本研究以居群思想为指导，运用经典分类学、细胞学、分子系统学和系统基因组学等方法，对雪胆属进行了系统重建和分类学修订。主要结果如下：.1、经典分类学研究.对以前研究中形态性状的一些模糊和不确定的认识予以了澄清：块茎成串是一种普遍存在的现象；花冠类型除典型的平展、前伸和反卷外，翼蛇莲、短柄雪胆和帽果雪胆的花冠是介于平展和反卷的过渡类型。通过结合形态性状和分子系统学研究，重新确立了滇南雪胆的分类学位置。.2、条形码研究.通过条形码技术手段，建立了快速准确的物种鉴定体系，为雪胆属的分类学研究提供新的重要依据，同时也为该属植物中所有重要的药用资源建立分子鉴定体系。.3、分子系统学研究.基于八个基因序列对雪胆属及其近缘属进行分子系统学研究的结果表明：雪胆属是一个单系类群，属下形成两支，一支由马铜铃和滇南雪胆构成的马铜铃亚属，另一支则为其余所有种组成的雪胆亚属。.分子系统学的研究结果在整体上支持李德铢的分类系统，该分类系统中的8个自然类群有7个在分子系统树上得到了反映和支持，只有曲莲亚组这一类群没有获得相应的反映和支持。.分子系统学研究也揭示出形态性状的进化规律：花冠的进化是由膜质平展的类型向肉质前伸和肉质反卷两个方向分别演化，后者是演化的总体趋势，肉质反卷类型也朝向两个方向演化，其一为由平展经历反卷的过渡类型到盘状花冠，另一则为由平展经历反卷的过渡类型到灯笼状花冠。.4、分类学修订.综合传统系统分类与分子系统学研究，在李德铢系统的基础上对雪胆属作了分类学修订，其基本构架同李德铢的分类系统，但取消了其中的曲莲亚组和蛇莲亚组，建立了新组征镒雪胆组，同时对各组、亚组的种的组成进行了部分调整。.5、生物地理学研究.基于先前的研究成果和分子系统学研究，对雪胆属的现代地理分布格局的形成进行了探讨，康滇古陆是雪胆属的分化中心（多样化中心），起源中心与分化中心大部分重叠，但起源中心偏向于多样化中心的东侧，该属可能起源于早第三纪末晚第三纪初（渐新世至中新世）。