合头菊复合群植物的进化和生物地理学研究

Syncalathium complex (Asteraceae: Cichorieae), which mainly distributed to the Qinghai-Tibet Plateau, is the important representative taxa to study the flora of the Sino-Himalayan. The preliminary molecular results show that the relationships among the Syncalathium complex is unclear, and there were maybe rapid radiation and adaptive evolution in the Soroseris with the uplift of the Qinghai-Tibet Plateau. Meanwhile, there were two clades in the Dubyaea, which supplies the theory basis to study the parallel evolution of the plant in the Qinghai-Tibet Plateau. The present study should included all species of the Soroseris and Dubyaea from the known populations according to the previous phylogeny, and to discover the relation of evolution and the time of origin and divergence of the inter-species and infra-species by use of phylogeny, biogeography and phylogeography. Meanwhile, we should discuss and compare the genetic variable and phylogeny, differentiation history and dispersal route of the two groups by the analysis of lineage and genetic structure of the haplotype. The comparative phylogeography between Parasyncalathium souliei and Soroseris umbrella was used to discover the relationships of the same distribution pattern of the taxa and the uplift of the plateau. The present study should supply the scientific theory to understand the origin of biodiversity and the regulation of formation and evolution of the plants in the extreme habitats of the Qinghai-Tibet Plateau.

合头菊复合群植物是研究中国-喜马拉雅植物区系的重要代表类群，其主要分布于青藏高原地区。分子系统学研究表明该复合群内属间关系不清，且其中的绢毛苣属在青藏高原隆升过程中可能发生过快速辐射分化和适应进化。同时，厚喙菊属分为紫花厚喙菊和厚喙菊两支，这为研究其在青藏高原极端环境下相互独立的平行演化提供了基础。本研究拟在原有分子系统研究基础上，对绢毛苣属和厚喙菊属所有种及近缘类群的分布地点进行全面的居群取样，并拟借助分子系统学、生物地理学与谱系地理学手段来研究其种间及种下的进化关系与起源分化时间，进而利用单倍型进行谱系和遗传结构分析，深入探讨绢毛苣属的快速物种形成机制，比较厚喙菊属两个分支各自的遗传变异及种系分异机制、分化历史和迁移路线等问题。同时通过康滇假合头菊与伞花绢毛苣的比较谱系地理学研究，分析其分布格局与青藏高原隆升的关系。本研究将有助于了解青藏高原极端生境下生物多样性的起源和演化规律。

合头菊复合群植物主要分布于青藏高原及其周边区域，是研究中国-喜马拉雅植物区系的重要代表类群。本研究在还阳参亚族分子系统研究基础上，对合头菊属所有种的分布地点进行全面的居群取样，并借助分子系统学、生物地理学与谱系地理学手段来研究其种间以及种下的进化关系与起源分化时间，同时通过单倍型进行谱系和遗传结构分析，探讨合头菊属物种演化及物种形成机制。通过康滇假合头菊谱系地理学研究，分析其单倍型分布格局与生物地理区划的相关性，同时探讨青藏高原隆升对该物种演化的影响。本研究将有助于了解青藏高原极端生境下生物多样性的起源和演化规律。通过对合头菊属谱系地理学研究发现这些物种在青藏高原区域除存在着异域分化成种外，还有正在形成中的杂交新种（未形成真正的新种），而青藏高原最后一次隆升及随后而来的第四纪的气候动荡是这个属年轻类群物种分化和杂交事件发生从而导致较多的共享单倍型出现的主要原因。而通过对康滇假合头菊谱系地理学研究发现其四个谱系分组与区系亚区域划分是比较一致的，特别的是，我们确定横断山南段谱系经历了独立的种群扩展。结合特有单倍型推断的谱系信息建议将横断山北部和横断山南部之间的植物区系边界移动到北纬29度线。我们的研究结果表明三江流域（怒江、澜沧江和金沙江）作为一个自然的地理屏障，不宜独立成亚区，并且金沙江流域是东喜马拉雅和横断山区的植物区系界限。本研究首次提出异域分布群体特有单倍型可能为生物地理区划提供了新的途径，从而为生物多样性热点的植物区系边界划定开辟了新的思路。而对青藏高原及其周边区域特有植物细胞学研究不仅填补了相关研究类群细胞学研究空白，而且为相关类群的系统学研究提供了更多的证据，特别是为合头菊属植物的细胞学演化提供了证据，也为华还阳参属的确立提供了细胞学证据支持。最后，构建了还阳参亚族系统发育框架，厘清了亚族下属间关系，确立我国西南地区新属－华还阳参属, 同时发现黄鹌菜属新种－荔波黄鹌菜。