耳蕨、鳞毛蕨类植物的起源演化研究-形态、分子和化石数据的综合分析

综合多方面资料深入研究特定类群的起源演化是目前国际蕨类植物学家共同关注的前沿课题。本项目将以前期国内外合作研究的成果为基础，以世界广布但以中国为分布中心的中国最大的蕨类植物姊妹群组合：具有化石记录的鳞毛蕨类和无化石记录的耳蕨类为研究对象，通过古生物学、植物学和现代分子生物学等多种技术方法，对该类群进行起源、多样化辐射及与相关地质历史背景的关系等方面的研究。即用多种数据（包括形态和多种序列）构建该类群的系统发生树；分析鳞毛蕨类的化石资料，通过与现代相应种类的对比研究，寻找可用于分子钟估算的化石校正点；根据系统发生树和筛选的化石校正点来估算该类群各个分支的起源和分化时间；结合相关的地质历史事件，探讨地质历史背景对于该类群起源和系统演化的意义。本项目属多学科交叉的研究方向，将突破传统古生物学研究的框架，不仅为重要植物类群的起源演化提供全新的证据，而且可为重要的地质历史事件提供新证据。

综合多方面资料深入研究特定类群的起源演化是目前国际蕨类植物学家共同关注的前沿课题。本项目基于形态性状、化石信息、分子及植物生态地理分布数据的综合分析对世界广布但以中国为分布中心的中国最大的蕨类植物姊妹群组合：具有化石记录的鳞毛蕨类和无化石记录的耳蕨类进行起源、多样化辐射及与相关地质历史背景的关系等方面的研究。本项目基本上按项目的原计划执行，主要在化石资料、形态解剖学、分子系统学和谱系年代学等方面进行了分析，并取得重要进展。通过本项目的开展和实施，我们联合分子生物学、古生物学和现代生物学领域的研究人员，对鳞毛蕨类、耳蕨类的起源、系统演化等方面进行了分析，主要的学术进展包括以下四个方面： . 试验数据的获得：获取了大量的可用于谱系年代分析的DNA分子和形态分类的数据：主要包括耳蕨类164种约2000次测序反应的DNA分子数据量，测序长度约100万个碱基；鳞毛蕨类169种约2500次测序反应的DNA分子数据量；测序长度约120万个碱基。同时也分别获取了鳞毛蕨类、耳蕨类共约400份标本的光镜观察和照相的形态解剖分类数据。. 建立化石记录数据库：我们首先对中国中生代真蕨类植物大化石记录进行了非常系统的总结，从化石记录资料上掌握中国真蕨类植物的起源与演化的特点。我们编写了《中国中生代真蕨类植物大化石记录（1865－2005）》（吴向午等，2013），发表蕨类植物化石研究论文一篇(zhang et al., 2012)。. 分子系统学取得进展：我们分别尝试了鳞毛蕨类、耳蕨类的形态演化、分子谱系关系及与喜马拉雅山麓环境演变之间关系的探讨（Barrington &Li, 2013，in press; Li et al., ms; Li et al., 2012）。. 谱系年代学分析方法取得进展：探讨谱系年代学分析方法，特别是对于化石校准的应用和分子钟模型的检验（Ma et al., ms）。. 本项目共完成论文12篇，目前已经发表论文6篇（3篇为SCI论文），发表中的论文1篇 (SCI 论文), 专著1部(出版中)，申请者提交会议摘要4篇，作口头报告4次（2次国际会议，2次国内会议）。