半蒴苣苔属的分类修订和系统发育研究

The genus Hemiboea comprises about 35 species, all species distribu in southern China, of which 3 species southwards to northern Vietnam and another one eastward to Ryu Kyu Islands. Hemiboea is characterized by its special form of capusule, which is very important in the study on fruit morphology and systematics of Gesneriaceae. Some taxa of this genus is used as medicine and vegetable. Hemiboea was considered a natural group since its description, however, recent results indicated the generic delimitation, systematic position, infrageneric system and taxonomic treatment of some species are confusing.Some morphological characters are proved homoplasy during the previous systematic and taxonomic treatments. In order to redefine genus, illustrate systematics and taxonomic treatment of Hemiboea, we take an integrative taxonomy of Hemiboea based on fieldwork, floral ontogenetic experiment, specimen examination, molecular systematics, karyotype and micromorphological evidence. We will evaluate each characters in the framework of systematics. The results of this study will have substantial effects on systematics of Gesneriaceae.

苦苣苔科半蒴苣苔属（Hemiboea）约有35种，所有种分布于中国南方，其中仅4种延至境外。半蒴苣苔属由于蒴果形态奇特，在果形态学和苦苣苔科分类学方面有独特的研究价值；在天然药物和野生蔬菜开发方面具有很大的潜力。但半蒴苣苔属自成立以来，在属的界定、属的系统学位置、属下系统划分和属内部分种类的处理存在很大争议。本项目拟在前期工作的基础上，对半蒴苣苔属属的界定、系统学位置、属下系统和种的分类处理进行研究，通过解剖学、细胞分类学、花发育实验、微观性状实验等方面工作，以形态地理学方法为主，结合统计分析，在系统发育的框架下，完成广义半蒴苣苔属的分类学修订，对属间和属下分类单元的关系进行探讨。该项目的完成不仅将解决半蒴苣苔属长期以来所争议的问题，，并且探讨该属与周边类群的系统发育关系，该项目的研究结果也将促进整个苦苣苔科在高密度取样条件下的全面系统发育重建研究。

苦苣苔科狭义的半蒴苣苔属自成立以来，长期被认作是一个自然类群，今年来该属在属的界定、属的系统学位置、属下部分种类的处理出现很大的争议。在前提工作的基础上，本项目通过利用10个分子片段构建了半蒴苣苔属及近缘类群的系统发育关系，结果表明：分子证据支持将单座苣苔属并入半蒴苣苔属，且原属单座苣苔属的两个种并不是单系，成立广义的半蒴苣苔属；半蒴苣苔属原有的两个组的划分均不成立，其中华南半蒴苣苔组镶嵌于半蒴苣苔组中。至少存在三个类群，分别是半蒴苣苔群、纤细半蒴苣苔群和贵州半蒴苣苔群。分子系统学和形态学证据支持将两个变种翅茎半蒴苣苔和疏脉半蒴苣苔提升为种的等级；另外，在我国西南地区考察发现了四种半数苣苔属和邻近属的种，另种归并成新异名。本项目综合形态学证据、石细胞证据、花器官发生及分子系统学等方面的结果，确定了半蒴苣苔属的界限，澄清了种间爱你的系统发育关系，完成了半蒴苣苔属的分类修订。在本项目的支持下，已接受发表SCI论文1篇，2篇SCI论文的修改稿已返回编辑部；4项研究结果待投。