菊科蒲儿根属的分子系统学研究

蒲儿根属属于菊科千里光族，集中分布于我国。前期研究证明该属是一个复系群，包括Sinosenecio群、蒲儿根群以及海南菊属Hainanecio三群来源不同的植物。由于以往分子系统学研究中选用的分子标记自身固有的缺点以及分析方法不够深入、透彻，该属内Sinosenecio群和蒲儿根群与其近缘类群之间的系统关系未能得到解决，未能获得较好的属级分类处理方案，两群植物内部的系统发育关系也不清楚。本项目针对以上问题，拟进行ITS序列的克隆测序和多个cpDNA片段的分析，并进行联合分析。同时首次运用寡拷贝核基因进行蒲儿根属的系统发育重建，澄清Sinosenecio群和蒲儿根群及其近缘类群的关系，以提出完善的属级修订方案，并试图澄清这两群内部的系统发育关系。本项目的开展对解决菊科千里光族的系统学问题极其重要，同时也能增加对中国-日本和中国-喜马拉雅两大植物区系的联系和分化问题的理解，具有重要的理论意义。

选取核基因ITS和ETS进行了分子系统学研究，囊括蒲儿根属（Sinosenecio群和蒲儿根群）41种中的37种（90%）。在此基础上，为解决Sinosenecio群与LCP复合体其他属之间系统发育关系，选取7个叶绿体片段（matK-5'trnKUUU-3'rpS16、5'rpS16-trnQUUG-psbK、psbK-psbI-trnSGCU-trnCGCA-petN、ycf3-trnSGGA-rpS4、trnTUGU-trnLUAA-trnLUAA-trnFGAA-ndhJ、ndhC-trnVUAC、trnLUAG-rpL32-ndhF）对该复合体的植物中的126种（138居群）进行了系统发育分析。主要研究结果如下：.（1）Sinosenecio群是广义款冬亚族的成员。该群并非单系，在13个成员中，由分布于四川盆地西侧7种（即雨农蒲儿根、肾叶蒲儿根、橐吾状蒲儿根、圆叶蒲儿根、四川蒲儿根、莲座蒲儿根和艺林蒲儿根）组成的单系得到了ITS、ETS和叶绿体片段分析的强烈支持；分布于四川盆地东侧5种（即仙客来蒲儿根、川鄂蒲儿根、毛柄蒲儿根、单头蒲儿根和紫毛蒲儿根）彼此近缘，其单系性质得到了ETS和叶绿体片段资料的支持，叶绿体片段的分析显示，这一支为LCP复合体的基部类群；分布于大娄山脉的革叶蒲儿根，其系统位置在不同分析中有一定变化，系统位置未能确定。根据上述结果，蒲儿根属的范围应进一步缩小至仅含分布于四川盆地西侧的7种。（2）蒲儿根群为广义款冬亚族中狗舌草亚族的成员，与羽裂菊属和狗舌草属最为近缘。该群并非单系，其成员可分为两群，其中18种（Sinosenecio 48-1）与羽裂菊属的成员关系密切，聚成一单系群；其余6种（即广西蒲儿根、江西蒲儿根、九华山蒲儿根、白背蒲儿根、岩生蒲儿根和武夷山蒲儿根）聚成另一支（Sinosenecio 48-2）。在狗舌草亚族内，上述两支的单系性质都受到了强烈支持，但它们之间的系统发育关系并不确定。在ITS分析中，两者以很低的支持率聚成一支，而ETS分析显示，两者与狗舌草属一支一起形成三岐分支。根据上述结果，Sinosenecio 48-1的18种（很可能也包括未纳入本研究的4种，即光果蒲儿根、假光果蒲儿根、承经蒲儿根和三脉蒲儿根）应并入羽裂菊属，而其余6种的处理（划入羽裂菊属或独立成属）有待获得更多数据之后进行分析。