广义当归属的系统发育研究与分类学修订

Angelica sensu lato (s.l., Apiaceae subfamily Apioideae) comprises about 110 species, with major genera including Angelica L., Archangelica Hoffm., Coelopleurum Ledeb., Ostericum Hoffm. and Czernaevia Turcz. ex Ledeb. It displays a typical eastern Asia and North America disjunct distribution pattern in temperate regions of the northern hemisphere, with two distribution centers: eastern Asia including easten Himalayan regions, and North America. China is one of the diversity centers of Angelica including 58 (35 endemic) species from ancient to evolutive members. In recent years, molecular phylogenetic studies indicate that neither Angelica s.l. nor Angelica s.s. is monophyletic, but how to make a reasonable classification is still controversal. In this project, we will select two or three nrDNA (nuclear genes) and six chloroplast gene fragments (cpDNA) as molecular targets for these taxa carry out phylogenic research, combined with data of morphological, micromorphological and observations of comparative anatomy, to discuss the taxonomic and systematic problem within Angelica s.l. and taxonomic revision. On this base, synthetical studies are carried out to explore reliable morphological identification features for intergeneric and intrageus groups within Angelica s.l. Combined with these taxa floristic geography, molecular phylogeny and geohistory information, we will study the biogeography of Angelica (s.l.) and a few key species phylogeography, in order to explore its mechanism of evolution, reveal the potential dispersal and migration routes, and clarify the origin and process of the exsting geographic distribution pattern. The long-term goal is to provided a reasonable classification for Angelica s.l. and its allies that reflects its evolutionary history, ultimately to provide new contributions for the study of the worldwide Angelicinae and Apiaceae.

伞形科广义当归属含当归属、古当归属、高山芹属、山芹属和柳叶芹属，全球约有110种，分布于北温带地区，有两个分布中心，一是东亚及东喜马拉雅，另一个是北美，为典型的东亚北美间断分布类群。中国有58种（35个特有种）,是该类植物的东亚分布中心，我国分布着形态上从古老到进化的各种类群，近年分子系统学研究表明，广义及狭义当归属均非单系类群，而具体该如何分类处理则存在分歧。本研究选择2个核基因和2-3个叶绿体基因片段为分子指标，结合已有分子资料及形态学、微形态学和比较解剖学研究，拟对中国广义当归属的系统发育进行研究并对其分类问题进行修订。在此基础上结合其区系地理学、分子系统发育和地史资料，研究该类群的3近缘种的谱系地理学，以探讨其进化机制、扩散迁移路线和现有地理分布格局形成过程和机制等，为研究世界广义当归属及当归族提供佐证。

本项目为小额资助项目，执行时间为2年。.本项目原计划任务为：预计采集标本66种（含外类群），选择2核和2叶绿体基因片段为分子指标，结合各分支学科数据，对中国广义当归属的系统发育进行研究并对其分类问题进行修订。同时，预计采集紫花前胡及近缘外类群朝鲜当归的所有地理分布区的分子样品300个体，并对其进行谱系地理学研究，以探讨其进化机制、扩散迁移路线和现有地理分布格局形成过程和机制等，为研究世界广义当归属及当归族提供佐证。.谱系地学研究。.在执行本项目的过程中，我们共进行了10次野外采集，共采集到了98种（含外类群）187居群的广义当归属及近缘类群标本和实验样品。.（1）我们选择3核和4叶绿体基因对所采集的98种广义当归属及近缘类群样品进行了7分子片段测序，重建了其系统发育关系，探讨了属级和属下各分类等级的分类界限。.（2）谱系地理学研究方面，我们采集了3组11种85个居群814个个体的分子样品和标本。完成了4-6个分子片段测序，并对其谱系地理学进行了研究，探讨进化机制、扩散迁移路线和现有地理分布格局成因等科学问题。.（3）基于上述两个方面的结果，结合本项目执行中我们所进行的形态学、微形态和比较解剖学研究结果，对广义当归属进行了分类学修订。. 综合上述各分支学科数据，探索了广义当归属及近缘类群属级和种级分类学的可靠形态鉴定特征，探索了形态与分子发育间的联系。结合其区系地理学、分子系统发育和地史资料，研究了广义当归属及近缘群的生物地理学及谱系地理学，为世界当归族及伞形科的研究提供了佐证。. 本项资助发表学术论文16篇，其中SCI论文10篇（第一标注5篇，第二标注5篇），国内核心期刊论文6篇（第一标注1篇，第二标注4篇，第三标注1篇），培养毕业研究生7人，其中获硕士学位4人，博士学位3人。此外，在投SCI论文3篇。完成了项目各项任务，部分超额完成。