中国特有属藤山柳属的物种生物学研究

Clematoclethra (Actinidiaceae) is a genus endemic to the subtropical and temperate regions of central and western China. This genus is featured by possessing 10 stamens instead of numerous stamens as in the two other genera in Actinidiaceae. Species delimitation within Clematoclethra has been highly controversial due to overlapping variation in major taxonomic characters, e.g. pubescence, leaf shape, floral and fruit morphology, and geographic distribution. It was once recorded as 20 species and 4 varieties，while it is treated only 1 polymorphic species with 4 subspecies in Flora of China, which indicates that this genus is a dynamic group with ongoing speciation..Biosystematics is critical to provide with a better understanding of speciation and classification. In this project, based on our existing results of molecular phylogeny in Clematoclethra, we will continue to conduct the experiments including leaf morphology, floral organogenesis, embryology, pollen morphology, and geographic cytology. The integrated taxonomic characters will give us a clear clue to understand the speciation and classification of Clematoclethra.

猕猴桃科的藤山柳属Clemathoclethra是我国特有属，主要分布于中国的中部和西部的温带和亚热带地区。由于属内种间在形态特征和地理分布上存在着过渡和重叠，导致了属下种的数量从28种到1种4亚种的分类争议。本项目拟采用藤山柳1个种4个亚种的分类处理开展物种生物学研究，包括野外资源调查，采集每个亚种或居群个体的标本，记录其详尽的生态环境和植物的形态特征，收集标本的图像信息资料；采集相应的实验样品，开展细胞学、叶表皮形态解剖学、孢粉学、花器官发生学、胚胎学等学科的综合研究，为该属的物种划分，物种起源和分化形成机制提供多学科的综合证据。

藤山柳属Clematoclethra隶属于猕猴桃科Actinidaceae，为中国特有属，分布于我国四川盆地周缘地区。该属的分类学问题长期以来争议较大，曾被修订为20种4变种，接着又被处理为1种及4亚种。这样的分类学处理是令人吃惊的，若对藤山柳属进行野外观察，完成其形态学、细胞学、生殖生物学、花粉学等实验工作，必然会对其分类问题有所修订或补充。针对藤山柳属的分类学问题，本项目以居群为单位，完成了8省28个县市33个居群的花期和果期1114号标本的野外调查、标本采集、标本鉴定等基础工作；以居群为单位，选择具有代表性的个体，利用显微镜和扫描电镜等技术完成了叶表皮、花粉、种皮形态特征、胚胎学和花器官发生学等5个分支学科的研究结果，为该属的物种划分和系统位置提供了新证据，支持将该属划分为1个种3个亚种或3个种的分类学处理。.根据野外调查和标本整理、叶表皮形态学、花粉形态学、种皮形态学的研究结果，本项目研究结果认为藤山柳属可分为三类，即无毛类藤山柳、刚毛类藤山柳和绒毛类藤山柳。三类藤山柳在地理分布、叶表皮、花粉和种皮等微形态特征方面具有明显的特点，可作为物种划分的依据。第一类：无毛类藤山柳，一年生幼枝光滑无毛，稀被短柔毛或绒毛；叶表皮无毛，或沿叶脉被少量单列毛；叶片角质层多成环状隆起，常具有壳状纹饰、颗粒状纹饰或丝状纹饰；花粉外壁纹饰为细皱波状；种皮次级雕纹为壳状；分布于川西至陕西太白山等地。第二类：刚毛类藤山柳，一年生幼枝密被刚毛；叶表皮沿叶脉常被长柱毛和长刺毛，叶下表皮被单列毛；花粉外壁纹饰为颗粒状；种皮次级雕纹为粗糙型；主要分布于云贵川交界处。第三类：绒毛类藤山柳，一年生幼枝及叶片下面密被绒毛；叶下表皮密被单列毛，较长；花粉外壁具细疣状纹饰；种皮次级雕纹为光滑，三级雕纹具大量大颗粒状纹饰；主要分布于湖北省神农架林区。本文研究结果支持藤山柳属修订为1个种3亚种或3个种的分类学处理。同时，本研究完成的藤山柳属的胚胎学发育、花器官发生学，为该属在猕猴桃科内的亲缘关系提供了证据。.本项目通过以上5个分支学科证据，完成了从藤山柳属的物种生物学研究的主要内容，从宏观生态生境物种分布特点，到实验室内的微观形态学研究，为该属的物种分类提供了详实而系统的分类学依据，为进一步明确该属的物种划分科学问题提供了重要的科学依据。