虎耳草属山羊臭组系统演化研究

虎耳草属山羊臭组是中国-喜马拉雅植物区系成分的代表类群，通过测定和分析虎耳草属山羊臭组及其相关类群的核糖体DNA ITS区、叶绿体DNA多个基因序列，结合GenBank的序列和微观形态、重要代表类群的花形态发生比较，合理运用非分子数据，重建虎耳草属山羊臭组的系统发育，修订其组下系统并对疑难种类进行订正，揭示该组起源地点、扩散途径及其主要类群之间的分歧时间，推断这一中国-喜马拉雅特有分布格局的历史成因，探讨与这些类群起源、分化、扩散等相关的生物地理学问题。

虎耳草属Saxifraga L.山羊臭组sect. Ciliatae是该属中最大的一个组，共有175种，主要分布在喜马拉雅地区，我国分布有166种，占总种数的95%；其中，112种为中国特有。约80%的种类分布在我国青藏高原和西南地区，是中国喜马拉雅植物成分的代表类群。虎耳草属山羊臭组内物种分化十分显著，而且分类处理也很困难，该组是否为单系类群，组下的系统发育关系也不清楚，均需进一步验证。本项目测定了虎耳草属山羊臭组及其它组33种植物样品的核糖体DNA内转录间隔区ITS序列和叶绿体trnL-F、psbA-trnH基因，并从GenBank调取虎耳草组sect. Saxifraga等组和近缘属唢呐草属Mitella共22种植物的该序列。分析结果表明：（1）所研究的山羊臭组类群聚为单独一支，而且与垫状组、虎耳草组、球茎组和仅在欧洲分布的sect. Cymbalaria和sect. Cotylea等8个组聚成的另一分支构成姊妹群；（2）根据形态特征建立的山羊臭组的三个亚组即唐古拉亚组、莲座状亚组和具芽亚组各自聚为一支，但是莲座状亚组这一支的支持率较低。同时，山羊臭组的鞭匐枝亚组和subsect. Hemisphaericae的代表类群单独聚为一支位于具芽亚组类群分支内部而不能成立；（3）唐古拉亚组和莲座状亚组又聚为一亚分支与具芽亚组构成姊妹群，而且具芽亚组最早从山羊臭组这一支中分化出来。我们的研究还发现虎耳草属山羊臭组内种间形态分化较大，而核基因ITS和叶绿体基因碱基变异较小，这可能是山羊臭组类群在青藏高原及毗邻地区的高山环境下物种快速分化的结果。