中国重楼属药用植物DNA条形码研究及其分类整理

Paris L. is the largest genus within Liliaceae, with more than 27 species, includes rich medicinal plants. Taxonomic treatment of Paris species is controversial due to complex phylogeny and diverse morphology, so it is difficult to identify the species based on morphology. DNA barcoding is a method to identify species quickly and accurately using standard and short DNA sequences. It is considered as a powerful complement and revolutionary breakthrough in the classical method of species discrimination. Therefore, more detailed and accurate morphological characters of Paris genus based on the previous research will be implemented in this study. On the accurate identification of Paris species, firstly, we will use the general and specific barcode to verify the classification of Paris genus. Then evaluate the species identification ability of these fragments. Finally, establish the DNA barcoding system of Paris. Based on the above research, systematic collate and revise the existing species identification system by combination the molecular and morphological evidence of Paris species. This research can reorganize species of medicinal plants in Paris and establish quick and accurate system of species discrimination. The study will promote utilization and conservation of plants resources in Paris species, and pose important practical significance.

重楼属为广义百合科植物，是重要的药用类群。全世界约有27种。由于该属为典型的异花授粉植物，其植物类群高度进化，某些种形态非常相似，依靠形态鉴定物种极其困难，导致重楼属植物的分类存在较大争议和混乱。DNA条形码是利用一个或少数几个DNA片段对物种进行识别和鉴定的一项新技术，被认为是植物经典鉴定方法的有力补充和革命性突破。为此，本课题拟在前期基础上，对重楼属植物的形态性状进行细致、准确的研究；在准确的物种界定基础上，利用通用条形码和特定条形码对重楼属植物分类进行验证，然后对各片段及其组合的物种鉴定能力进行评估，筛选出合适的DNA条形码片段或组合，建立重楼属药用植物的DNA条形码鉴定体系。在上述基础上，综合分子和形态性状证据，对重楼属药用植物的物种界定进行系统的整理和修订。研究成果将解决重楼属植物分类混乱问题，对推动重楼属药用植物资源的开发利用和保护具有重要的现实意义。

重楼属为广义百合科植物，是重要的药用类群。全世界约有27余种。由于该属植物类群高度进化，某些种形态非常相似，依靠形态鉴定物种极其困难，导致重楼属物种有效性的争议和分类位置的混乱，部分物种的分类缺乏一致的意见。本项目在系统建立了重楼属植物种质资源圃的基础上，综合叶绿体基因和核基因分子标记，以及形态学特征，围绕中国重楼属植物系统发育重构、若干物种有效性和分类位置等问题开展研究。系统构建了26种重楼属植物的叶绿体基因组数据集，对潜在的DNA条形码进行了筛选和验证，并系统整理了重楼属植物的关键特征和修正部分物种的分类系统，为重楼属植物系统分类奠定了科学基础。此外，项目建立了重楼属植物迁地保护种质资源库，收集重楼属植物种质资源500余份，种质资源库为今后重楼属植物组学、濒危物种保护，以及推动重楼属药用植物资源的开发利用和保护具有重要的现实意义。研究成果在Frontiers in plant science、Gene杂志发表论文2篇，中文核心论文9篇，学位论文4篇，培养硕士研究生8人。