马兜铃属对药马兜铃亚属的分类学与系统学研究

Aristolochia Subgenus Siphisia (Aristolochiaceae), with c. 50 species, is distributed in E Asia (more than 40 species, mainly in China) and N America, not only with of great value in medicine and horticulture, but special systematic position since Aristolochiaceae is a relatively primitive member of the angiosperms. Based on advantage of the richness of taxa and most represents of the diversity in China, especially in the view of current taxonomic problems in Aristolochia Subgenus Siphisia, through the exploration and collection in the field and specimens examination in the herbaria, combined with morphological, micromorphological and anatomic characters of leaves, flowers and fruits plus polynology work, the unknown characters of incompleted taxa will be supplemented, the doubt and confused problems in Aristolochia Subgenus Siphisia will be solved; and the comprehensive taxonomic revision on Aristolochia Subgenus Siphisia will be made. Especially combined with the sequence analyses of the chloroplast gene matK, trnS-G, trnL-F, rbcL, atpB-rbcL and nuclear gene phyA and nSCG, this study seeks to: 1) establish the phylogenetic relationship of Aristolochia Subgenus Siphisia; 2) speculate the ancestral taxa and the divergence time of Aristolochia Subgenus Siphisia; 3) investigate the systematic differentiation and migration route of Aristolochia Subgenus Siphisia; and 4) explain the process of distributed pattern and historic reason of Aristolochia Subgenus Siphisia. With the results of integration in all aspects and in various fields, complete the monograph of taxonomy and systematics of worldwide Aristolochia Subgenus Siphisia.

对药马兜铃亚属（马兜铃科马兜铃属）约50种，分布于东亚和北美；其中40多种分布于中国及临近的南亚，不仅有很高的药用和观赏价值，且马兜铃科是被子植物比较原始的类群，在系统演化上具有特殊意义。本工作利用中国种类多、代表类群齐全的优势，针对目前对药马兜铃亚属分类中存在的问题，在野外考察与采集及标本鉴定基础上，补充描述不完整的物种，结合叶、花、果实和种子的形态学、解剖学、微形态学及孢粉学研究，解决未知、存疑和混淆种等分类学问题，进行对药马兜铃亚属的全面分类学修订；结合叶绿体基因matK、trnS-G,trnL-F、rbcL、atpB-rbcL和核基因phyA和nSCG的序列分析，建立对药马兜铃亚属的系统发育关系，推测该亚属的祖先类群与分化时间，探讨对药马兜铃亚属的系统分化和迁移路线，阐明对药马兜铃亚属分布格局的形成过程与历史原因。整合各层面及各领域的研究结果，完成对药马兜铃亚属分类学和系统学专著。

对药马兜铃亚属主要分布在东亚和北美，具有重要的药用价值，其毒性也得到了越来越多研究者的关注。本研究开展了广泛深入的野外调查和标本采集，共采集标本346号84种马兜铃属物种，对药马兜铃亚属50种，覆盖了该亚属75%以上的物种。在标本查阅、文献考证和形态特征分析，与野外调查相结合的基础上，对该亚属进行分类学修订，完成了该亚属的模式指定工作，发现新种8个，确认了Aristolochia faucimaculata斑喉马兜铃、A. austroszechuanica川南马兜铃、A. austroyunnanensis、A. compressicaulis扁茎马兜铃、A. dabieshanensis大别山马兜铃的种级地位，A. yunnanensis var. meionantha被提升为种A. meionantha小花马兜铃；排除了A. kaempferi大叶马兜铃的国内分布，确认了金山马兜铃实为A. moupinensis淮通的同物异名，对A. obliqua偏花马兜铃花形态描述做了补充。叶脉脉序特征的研究表明该亚属主要的两个类型为羽状脉和掌状脉，掌状脉为广布类型，羽状脉主要出现在以马来西亚地区为主要分布区的物种中。选取了5个叶绿体和1个核基因片段重建了该亚属的系统发育关系，支持该亚属作为独立的属，揭示了该亚属的古新世的东亚起源，主要分支的分化主要发生在始新世，扩散事件和替代事件对于该亚属现代分布格局的形成产生了重要影响，而扩散事件主要发生在上新世和更新世。祖先形态性状重建表明了花被管檐部的开裂、檐部的性状、合蕊柱裂片数目、花序梗的毛被等在该亚属的物种分化中具有一定的进化意义。本项目按照研究计划顺利执行，在项目执行过程中发表论文5篇，1篇系统发育学文章在投稿中。在人才培养方面，共培养研究生3名,1名硕士生和1名博士生已经毕业。项目各方面达到了预期目标，顺利完成了各项任务，后续工作的进一步开展将有更多的数据分析和相关文章发表。