国产金星蕨科的分类学研究

Thelypteridaceae is a large fern family mainly distributed in tropical and subtropical regions of Asia. It also consists an important part of pteridophytes flora of China. The taxonomy of Thelypteridaceae has always been a “hot spot” in systematic study of ferns. The delimitation of genera and subgenera differs greatly among different systems. The molecular phylogeny studies have basically resolved this problem, but the result is controversial with those treatment based on morphology. Also, lacking study of type specimens and limited knowledge of morphological variation have caused chaos in naming and species delimitation in this family. In this study, plenty of herbarium study and extensive field work will be applied. Also all effective facilities and techniques will be used. A comprehensive taxonomic revision of Thelypteridaceae from China will be made based on evidences from morphology, anatomy, palynology and molecular phylogeny. The systematic and taxonomic implications of different characters will be discussed, and a more natural intrafamilial system of Thelypteridaceae will be detected.

金星蕨科（Thelypteridaceae）是蕨类植物的一个大科，主要分布于亚洲热带、亚热带地区，也是中国蕨类植物区系的重要组成部分。金星蕨科的分类问题一直是蕨类植物系统学研究中争议的焦点，不同分类系统对科下属、亚属等的划分分歧很大。近年来分子系统学研究虽然初步解决了科下的分属问题，但与传统形态分类相比存在着较大差异。同时，对模式标本考证的不足，以及对形态性状认识的局限，造成了国产金星蕨科植物在命名与物种划分上严重的混乱。本研究拟对国产金星蕨科开展全面的标本查阅和广泛的野外考察，充分利用各种实验技术手段，综合形态学、解剖学、孢粉学和分子系统学等多方面证据，对国产金星蕨科植物进行全面的分类修订，探讨各形态性状的系统学意义与分类价值，探索更自然合理的金星蕨科科下分类系统。

金星蕨科是蕨类植物的主要大科之一，也是蕨类植物目前存在分类问题最多的科之一，其物种数量不清，名实问题复杂，科下/属下分类与系统关系存在诸多混乱，系统分类方面研究明显滞后于鳞毛蕨科、水龙骨科等相似体量的蕨类大科。. 本课题负责人在硕士和博士期间，对金星蕨科这一复杂类群有较好的研究基础。本课题旨在通过广泛的标本查阅、野外调查、分子系统学、形态解剖等研究手段，初步澄清金星蕨科（特别是其中最大的广义毛蕨属）物种划分、分布信息、形态特征和系统发育关系等问题。. 通过研究，得到以下主要研究结果：.①针对中国西南部及泛喜马拉雅地区的重要疑难类群—假毛蕨属进行了修订工作，基本理清了假毛蕨属在该地区的物种分类、形态变异及分布情况，承认在该地区有8种，归并处理21个新异名。.②归并了金星蕨属、钩毛蕨属、方秆蕨属、新月蕨属等类群中的9个异名，初步澄清了这些类群的分类问题。.③通过形态学与分子系统学研究，进一步深化了广义毛蕨属属下关系的认识如下：.a.确认了海南金星蕨应属于广义毛蕨属而非金星蕨属；.b.新月蕨属不是单系类群，应分为4个亚属并给予相应的新名称，新月蕨属不再单独存在；其中一个亚属包含了原毛蕨属叶脉部分分离的成员，由此可见新月蕨属叶脉类型不是共衍征，不能作为分属依据；.c.假毛蕨属的单系性得到进一步验证，与三槽孢蕨属（Trigonospora）距离较远，支持二者分立为不同的属或亚属，但后者的系统位置有待确认；.d.结合形态学与分子系统学证据，基本确认了广义毛蕨属分立出两个新亚属，主要形态依据是孢子囊上腺体及毛被，本结果进一步确认了这些形态性状的系统学意义，但以上新亚属的成立应继续补充细胞学等其他方面证据。.e.在广义毛蕨属发现2个疑似新种，以及大量的潜在杂交及多倍化个体存在。. 本课题虽只能阶段性解决目前存在的问题，但已经很大程度上澄清了金星蕨科的分类问题，对实践应用也具有较好的指导意义，同时对该科植物物种形成与演化等方面问题也有了更加深入的认识，这些对后续工作具有重要价值。