狭义五福花科的分子系统学和物种分化
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植物花器形态发生与进化的分子机制研究植物花器形态是指花托、花萼、花瓣、雄蕊和雌蕊这五种花器官的形态和排列方式。
各种植物的花器形态各异,这反映了不同物种的进化形态和适应环境的差异。
因此,研究植物花器形态的发生和进化机制,有助于我们深入了解植物进化的基本过程和适应性演变的原理。
目前,研究者从分子生物学、基因表达调控等方面入手,逐渐揭示了植物花器形态发生和进化的分子机制。
以下是其中的一些例子。
1.家族转录因子家族的调控家族转录因子是能够识别并结合到某些特异DNA序列的蛋白质,其主要功能是调控RNA聚合酶的转录活性,从而影响特定基因的表达。
在植物花器发生过程中,家族转录因子家族起到了至关重要的作用。
比如,AP1家族转录因子能够调控植物花器开发过程中的顶端细胞和侧面细胞,从而控制花之间的距离。
此外,其还能够控制雌性生殖器官的形态,影响花器各部位的形态和大小。
这些研究表明,家族转录因子家族在植物花器形态发生过程中具有极为重要的调控作用。
2. 细胞分裂记录的作用在花朵的发育形态改变中,细胞分裂记录还有至关重要的作用。
因为在细胞分裂过程中,细胞内染色体的重新组合和行为是花器器官发生和进化的有力推动力。
尤其是问题菜花(Arabidopsis),其花器发生和进化主要是由细胞分裂和底物输出的因素共同推动的。
3. SiRNA分子的调控SiRNA是RNA序列的一小部分,其主要作用是通过RNA干扰技术来调控基因表达。
由此,SiRNA提供了一种非常有力的调控手段,进而影响植物花内容积这种重要的形态性质。
通过调控SiRNA,研究者可以精确地控制花器的发生和进化过程。
综上所述,植物花器形态发生和进化的分子机制研究,极大地拓展了我们对植物进化过程的了解。
这些研究为我们深入理解植物进化的原理和驱动力奠定了基础,同时还为植物的育种和选种提供了新的手段。
未来,我们可以通过继续研究植物的花器形态,深入探索植物适应性演化的本质和策略,推动植物进化和生物多样性的研究。
傅氏凤尾蕨复合群的分子系统学研究
傅氏凤尾蕨(学名:Adiantum fujianense Ching)是中国特有植物,属于凤尾蕨科凤尾蕨属。
具有美丽的叶片和独特的羽状结构,被广泛种植于庭院和花坛中。
本文将对傅氏
凤尾蕨复合群的分子系统学研究进行介绍。
分子系统学研究是通过分析植物的基因组DNA序列来研究物种分类和进化关系的一种
方法。
在过去的几十年中,分子系统学已经取得了重大突破,对于植物的系统进化和物种
分类起到了重要的作用。
傅氏凤尾蕨复合群是指由傅氏凤尾蕨和其他凤尾蕨物种组成的一群植物。
这些物种具
有相似的形态特征,但在遗传学上可能存在一定的差异。
通过对这些物种的DNA序列进行
分析,可以揭示它们的进化关系和遗传多样性。
目前的研究表明,傅氏凤尾蕨复合群的物种之间存在较高的遗传多样性。
根据DNA序
列的比对和系统进化分析,可以将这些物种分为几个亚群。
每个亚群具有独特的进化历史
和遗传特征。
分子系统学研究还可以揭示傅氏凤尾蕨复合群的起源和演化过程。
通过比较不同物种
的DNA序列,可以确定它们的共同祖先和分化时间。
这些信息有助于了解傅氏凤尾蕨复合
群的种类形成和地理分布规律。
分子系统学研究不仅对于傅氏凤尾蕨复合群的生态学和进化研究具有重要意义,也对
于保护和利用这些重要资源具有指导意义。
通过深入研究傅氏凤尾蕨复合群的分子系统学,可以为后续的生物多样性保护和植物育种提供科学依据。
1、木本花卉多采用(仟插)、(压条)、(分株)嫁接等无性繁殖。
2、国际市场上销售的花材类型主要有(切花)、(盆花)、(种球)和干花四大类。
3、根据观赏类型分类可将花卉分为(观花花卉)、(观叶花卉)、(观果花卉)、观茎花卉、观芽花卉和闻香花卉等几类。
4、广义的花卉主要包括(草本)类观赏植物和(木本)类观赏植物。
1、花卉学——花卉学是以狭义的花卉为主要对象,研究其分类方法、生育条件、繁殖技术、栽培方式与管理措施等综合性知识的科学,也称花卉园艺学。
2、花卉(广义)——花卉是指花、果、叶、枝、芽等器管或植株整体具有较高观赏价值的各类观赏植物。
3、地被植物——地被植物指常年覆盖地面,株形低矮的植物。
4、草坪——草坪是指由低矮的草种密生形成的成片绿地。
5、春化作用---低温对植物成花的促进作用称春化作用。
6、花前成熟期——-花卉生长到一定大小或株龄时才能开花,把到达开花前的这段时期叫花前成熟期。
(10.0 分)1.根据产品类型,生产性栽培又分()几类。
A.A:切花、盆花的生产B.B:种子、种苗、种球的生产C.C:干花加工材料的生产D.D:花卉标本的生产纠错(10.0 分)2. 世界四大切花包括()。
A.A:百合与月季B.B:唐菖蒲与香石竹C.C:菊花与郁金香D.D:月季与菊花纠错(10.0 分)3.均属于春季花卉的有()。
A.A:三色堇、杜鹃花、一品红B.B:玉兰、牡丹、梅花C.C:报春花、菊花、桂花D.D:樱花、郁金香、瓜叶菊纠错(10.0 分)4. 狭义花卉包括()。
A.A:草本观花植物B.B:木本观花植物C.C:草本非观花植物D.D:木本非观花植物纠错(10.0 分)5.均属于观花花卉的是()。
A.A:郁金香、紫薇、菊花B.B:月季、绿萝、杜鹃花C.C:三色堇、矮牵牛、荷花D.D:羽衣甘蓝、山茶、君子兰纠错(10.0 分)6. 根据其习性,草本花卉具体还可以进一步分为()。
A.A:球根花卉B.B:一、二年生草花C.C:草坪草D.D:宿根草花纠错判断题题目说明:(10.0 分)7. 宿根草花和球根花卉均属多年生草本植物。
绪论1.植物地理学属于自然地理学的分支学科,常与动物地理学合称为生物地理学2.植物地理学的研究对象是植物(物种植物区系个体种群群落生态系统)3.《南方草木状》中指出南岭为中国南方植物分布的一条界限。
4.银白杨的拉丁名为Populus alba L.,其中Populus 为属名,alba为种加词,L.为命名人。
5.一个地区内所有植物群落共同形成的植被覆被层,称为植被6.“山有榛,隰有苓”中“隰”指低湿的地方7.种是生物分类的基本单位8.植物地理学的三个古典方向是植物区系地理植被地理生态学9.简述植物地理学的定义及研究内容?定义:植物地理学是研究各种生物圈中的植物、植被的地理分布规律、生物圈各结构单元的植物种类组成、植被特征及其与自然环境之间相互关系的科学研究内容:植被组成结构、动态变化、分级分类;植被与环境相互关系;植物分布区和植物区系的形成演变;岛屿植物的拓殖和灭绝10.简述植物的作用?绿色植物通过光合作用释放出大量游离氧,把地球上原始的缺氧环境变成含氧量高达20.8%的现代大气。
绿色植物形成的游离氧在大气层上部形成臭氧层,吸收对生物和人类有害的短波辐射,形成生命保护伞。
绿色植物的光合作用和有机物质积累直接影响全球碳素平衡、水平衡、地表热量平衡。
绿色植物的生命活动是土壤发育、水体变化的积极作用因素。
能够影响气候形成、水循环、土壤侵蚀。
绿色植物形成了人类的生存环境。
为人类生活提供必需的生物资源,更维持着全球生态平衡。
第一章11.原核生物包括细菌门和蓝藻门12.真菌菌丝错综复杂的形成各样外貌的真菌,总体称为菌丝体13.通常所见的蕨类植物是其孢子体14.种子植物的特征是以种子进行繁殖的15.裸子植物的小孢子叶聚生成小孢子叶球16.被子植物门以下可以分为单子叶植物纲和双子叶植物纲17.被子植物种子里的胚由花粉管中的一个精子与胚囊中的卵细胞结合发育而成,而胚乳由另外一个精子与胚囊里两个中央细胞(极核)结合发育而成,这就是双受精18.地衣是自养型的蓝藻或绿藻与异养型的真菌的共生体。
ABC模型:即控制花形态发生的模型。
该模型把四轮花器官同时发生作为基本前提,强调花形态突变体产生不同花器官的生理位置变化。
该模型中正常花的四轮结构的形成是由三组基因A、B、C共同作用完成的,每一轮花器官特征的决定分别依赖于A、B、C三组基因中的一组或两组基因的正常表达oA组基因控制萼片、花瓣的发育,B组基因控制花瓣、雄蕊的发育,C组基因控制雄蕊、心皮的发育oA、C组基因互相拮抗,抑制对方在自身所控制的区域中表达,如其中任何一组或更多的基因发生突变而丧失功能,花的形态就出现异常。
AP位点(APsite):所有细胞中都带有不同类型、能识别受损核酸位点的糖苷水解酶,它能特异性切除受损核苷酸上的N-β糖苷键,在DNA链上形成去嘌呤或去嘧啶位点,统称为AP位点。
cDNA(complementaryDNA):在体外以mRNA为模板,利用反转录酶和DNA聚合酶合成的一段双链DNA。
C值(Cvalue):通常是指一种生物单倍体基因组DNA的总量,以每细胞内的皮克(pg)数表示。
C值反常现象(Cvaluedox):也称C值谬误。
指C值往往与种系的进化复杂性不一致的现象,即基因组大小与遗传复杂性之间没有必然的联系,某些较低等的生物C值却很大,如一些两柄动物的C值甚至比哺乳动物还大。
Dane颗粒:HBV完整颗粒的直径为42nm,称为Dane颗粒,由外膜和核壳组成,有很强的感染性。
DNA(deoxyribonucleicacid):脱氧核糖核酸,是世界上所有已知高等真核生物和绝大部分低等生物的遗传物质。
DNA的半保留复制(semi-conservativereplication):DNA在复制过程中,每条链分别作为模板合成新链,产生互补的两条链。
这样新形成的两个DNA分子与原来DNA分子的碱基顺序完全一样。
因此,每个子代分子的一条链来自亲代DNA,另一条链则是新合成的,这种复制方式被称为DNA的半保留复制。
DNA的半不连续复制(serru-cliscontinuousreplication):DNA复制过程中前导链的复制是连续的,而另一条链,即后随链的复制是中断的、不连续的。
花发育分子生物学花卉发育一直是植物学研究的热点之一。
随着分子生物学技术的不断发展,研究者们借助生物化学、遗传学等领域的知识,逐渐深入探究了花的发育机制。
花的发育过程大致可以分为五个阶段:从幼芽开始,经过不定芽时期、形成原基时期、分化形体器官时期和形成植株结构时期,最后形成花朵。
在这个过程中,分子生物学起着关键的作用。
首先,花的幼芽期,是由水平分生的细胞所形成的。
经过一系列的生长和发育,幼芽逐渐形成了一定的形体。
而这个过程的控制主要是依靠激素信号的调控。
实验证明,一些激素抑制剂,如瘤胃素、生长素、赤霉素等的使用,会使幼芽生长受到阻碍。
其次,进入不定芽时期时,开始出现了一定数量的原基。
同时,植物体内的基因在这个阶段也开始活跃起来,开始为花的发育创造条件。
其中,LFY基因扮演着非常重要的角色。
它是花形成关键环节之一的MADS-box家族的成员之一。
通过实验可以发现,如果缺少了LFY基因,花的发育将受到严重影响,表现出多数花器官退化的现象。
再次,当形成原基之后,下一步就是进入分化形体器官时期。
开花后,人们最先看到而称之为花的,实际上是由萼片、花瓣、雄蕊和雌蕊四种器官构成的。
如何做到这些器官的分化是一个至关重要的问题,其控制主要是由控制蛋白所组成的MADS-box家族基因来完成的。
在花朵形成的过程中,诸如AP1、AP2、AG以及SEP和PI 这些中央MADS-box基因在花器官的定位和发育过程中都扮演着非常重要的角色。
最后,形成植株结构时期是花开后的最后一步。
花朵虽然只是整个植株发育过程中的一个小环节,但也是与其他生长和发育阶段有机联系在一起的。
细胞分化也在这时出现最终的效益。
同时,具体的花发育过程又需要一系列的基因参与到其中,控制着各组织器官的拼接组装、定位和发育过程,从而最终完成花的形态。
总之,花的发育过程是一个较为复杂的系统,涉及到众多生物化学、生理学、遗传学等领域的知识。
分子生物学的研究方法在这个过程中起着决定性的作用,探究出花的发育机制对于深入了解植物的生长和演化具有重要意义。
华福花作者:陈金法来源:《百科知识》2012年第08期我国地形、气候、生态环境复杂多样,横跨热、温、寒三带,具有丰富的动植物资源,其中就包括许多在北半球其他地区早已灭绝了的古老孑遗和残遗的种类。
以及一些属于原始的或孤立的类群,它们对探讨所属类群的起源十分重要。
华福花就是这样一种我国特有的植物品种之一。
形态特征华福花属五福花科华福花属的植物,本属为单种属。
作为多年生多汁草本植物,华福花植株光滑,高10~25厘米,绿色,茎稍粗,无毛,常2~4条丛生,直立或斜生。
基生叶约10枚,为1~2回羽状三出复叶,卵状披针形,长达18厘米(包括叶柄在内),中间小叶片卵形,具不整齐的浅裂或羽状深裂至全裂,两侧小叶片卵形,3浅裂,叶柄粗且柔嫩,近基部具膜质边缘;茎生叶为三出复叶,较小,2枚,对生,卵状三角形。
花小,黄绿色,由3~5朵花的团伞花序排列成间断的穗状花序,花序长达8厘米;花萼杯状,肉质。
果实为核果,呈球形。
花期5~7月,果期7~8月。
价值作为我国的特有植物,华福花主要分布在青海玉树、囊谦等地,云南省也有零星分布,适生于海拔3900~4800米的地区,多生长于砾石带及峡谷潮湿地。
其植株雅致小巧、亭亭玉立,叶色清翠欲滴,夏季开放黄绿色的花,颜色素雅,宛如小家碧玉,超凡脱俗。
华福花也是青海省的植物名片。
五福花科仅有3属4种,该科中的3个物种,四福花、五福花和华福花之间的分化主要是在二倍体水平上的异域分化。
五福花科物种之间的分化较晚,可能发生在第三纪末至第四纪早中期,与青海高原近10万年强烈隆升以及冰期气候反复变化形成的环境变迁密切相关。
因此,华福花在科学研究上有不可替代的价值。
濒危原因种群数量少,分布区狭窄,生存环境极其脆弱,使华福花处于濒危状态。
气候变化则加剧了其生存环境的恶化程度。
青藏高原地形复杂多变,空气干燥稀薄,太阳辐射强烈,气温较低,降雨较少,自然条件原本就不太适宜植物的生长。
尤其是近几十年来,受全球气候变暖等因素影响,青海地区出现了冰川退缩、河流断流、湖泊缩小等现象,湿地面积也由此出现程度不同的萎缩趋势。
狭义五福花科的分子系统学和物种分化*毛康珊1,姚醒蕾2,黄朝晖1**(1兰州大学干旱与草地生态学重点实验室,甘肃兰州 730000;2大坂大学生物制药学系药物学研究所,日本大坂 565-0871)摘要:狭义五福花科(Adoxaceae 1s 1s)仅含3属4种,但该科的物种分化、系统发育和分类一直存在争议。
本文通过测定东方五福花和血满草的ITS (核糖体DNA 内转录间隔区)序列,构建了包括狭义五福花科(4种)、广义忍冬科接骨木属、荚属以及其余4属植物在内的系统发育树。
研究结果不支持狭义五福花科内根据形态学证据做出的系统发育假设:四福花不是该科中最早分化出来的种;该物种与五福花属的两个物种形成一个单系群,与另一分支华福花属相对应。
该科中3个物种,四福花、五福花和华福花之间的分化主要是在二倍体水平上的异域分化,而东方五福花则是通过多倍化形成的。
粗略的时间估算表明这些物种之间的分化较晚,可能在第三纪末至第四纪早中期,与青池高原近期强烈隆升以及冰期气候反复变化形成的环境变迁密切相关。
关键词:五福花科;分子系统学;物种分化;高原隆升中图分类号:Q 949,Q 943 文献标识码:A 文章编号:0253-2700(2005)06-0620-09Molecu lar Phylogeny and Species Speciation of Adoxaceae 1s 1sMAO Kang -Shan 1,YAO Xing -Lei 2,HUANG Zhao -Hui 1**(1Key Labo ratory o f Arid and Grassland Ecology ,Lanzhou U ni versity ,Lanz hou 730000,Chi na;2De part ment o f Bio pharmaceutics ,Graduate School o f Pharmace utical Sc ienc es ,Osaka U nive rsity ,1-6Y amadaoka ,Suita,Osaka 565-0871,J apan)Abstract :It remains unclear about the speciation and phylogeny of Adoxaceae s 1s.,a small family with3genera and 4species.In this paper,ITS (nuclear DNA internal transcribed spacer)regions of Adoxaorientalis and Sa mbucus adnata were firstly sequenced.Phylogenetic trees were cons tructed for all speciesof Adoxaceae (four species),Sambucus ,Viburnum and four genera of Caprifoliaceae.The divergencesamong four species of this family were further calculated based on the calibration of the fossil records of theCaprifoliaceae and the general evolutionary rate of herbs for ITS.The phylogenetic analyses did not supportthe previous assumptions on the phylogeny and species divergence of Adoxaceae s 1s.based on the morpho -logical evidence:Tetradox a is not the firstly diverged and i t clustered wi th two species of Adox a as a云南植物研究 2005,27(6):620~628Acta Botanica Yunnanica***现工作单位:湖北省天门市环保局收稿日期:2005-04-18,2005-09-05接受发表作者简介:毛康珊(1983-)男,甘肃人,在读硕士研究生,主要从事分子生态学及生物地理学研究。
E-mail:maokangshan@yahoo 1c om 1cn基金项目:教育部优秀博士论文基金(FA N2003027)monophylogenetic group,paralleling to the other lineage comprising of monotypic Sinadox a .The allopat -ric speciation at the diploid level might have contributed to the differentiation among Sinadox a coryda li fo -lia ,Tetradoxa omeiensis and Adoxa moschate llina and the polyploidy to the origin of A 1orientalis .Thecrude timing based on ITS seq uence differentiation suggested a recent divergence among all four speciesprobably between the late Miocene and the Tertiary and this speciation process might be closely correlatedwi th habitat fragmentation and change due to the extensive uplifts of the Qingha-i Tibetan Plateau and cl-imatic oscillation during the glacial and interglacial ages occurred at this s tage.Key words :Adoxaceae;Molecular phylogeny;Speciation;Uplifts of the Qingha-i Tibetan Plateau五福花科(Adoxaceae)属双子叶植物纲(Dicotyledoneae)川续断目(Dipsacles)(邱莲卿等,1986)。
五福花科植物皆为多年生小草本,聚伞花序顶生成头状或排列成间断的穗状花序;花小,合萼,合瓣,3~5基数;雄蕊2轮,内轮退化,外轮着生在花冠上,分裂为2半蕊,花药单室,盾形,外向,纵裂;心皮与花部同数或异数,子房半上位至下位,花柱有或无,柱头点状;果为核果(邱莲卿等,1986)。
根据梁汉兴和吴征镒(1995)的分类修订,含3属4种:五福花属两种,五福花Adoxa moschatellina Linn 和东方五福花A 1orientalis Nepomn;单种属四福花Tetrado xa omeiensis (Hara) C.Y.Wu;和单种属华福花Sinado xa corydali f olia C.Y.Wu,Z.L.Wu et R. F.Huang 。
其中五福花广布北温带,分布于北纬27b ~60b 之间,北美、欧洲和亚洲均有分布;东方五福花分布在我国的东北和苏联远东地区(梁汉兴和吴征镒,1995),四福花特产青藏高原东部的横断山区(吴征镒,1981),华福花特产于青藏高原的青海南部地区(吴征镒等,1981)。
Hara (1981)发表四福花时将其置于五福花属中,吴征镒(1981)将其独立为属。
但是Hara (1983)再次坚持该种不应独立为属;随后,李世友和宁祝华(1987)在五福花属下设立四福花亚属Subg 1Tetrado xa 和五福花亚属Subg 1Ado xa 2个亚属。
关于狭义五福花科4种植物的系统发育关系,已有作者根据花形态、地理分布以及染色体证据做出了基本假设(吴征镒,1981;吴征镒等,1981;梁汉兴和吴征镒,1995)。
四福花染色体数2n=36,总状花序,顶花侧花同型同数,花部维管结构整齐对称,雄蕊束与花瓣束分离,因而被认为是该科中最早分化出来最为原始的类群。
五福花A 1moschatellina ,头状花序,顶花侧花异型异数,染色体数为2n=36,54;东方五福花A 1orientalis ,头状花序,顶花侧花异型异数,染色体数为2n=108,被认为与五福花具有密切亲缘关系。
华福花S 1corydali f olia 具有高度复合的由3~5朵或更多花聚集成的团伞花序间断地排列在花序轴上构成间断的穗状花序,顶花侧花异型异数。
此外在根状茎、叶、花萼和子房等方面较前两属有较多特化,是该科中最为进化的类群。
4种植物的核型比较发现,华福花与二倍体五福花、四福花的核型基本一致,没有显著区别,暗示3属的物种分化可能主要以异域分化为主(Liu 等,1999)。
近年来,基于胚胎学、花发育学和分子系统学的研究结果发现,狭义五福花科与原来置于广义忍冬科中的接骨木属Sambucus 、荚属Viburnum 具有紧密的亲缘关系,后两属应放在五福花科中,组成广义的五福花科(Donoghue,1983;Benko -Iseppon and Mora wetz,1993;Roels and Smets,1994;Eriksson and Donoghue,1997;Zhang 等,2003)。
在研究这两个科的科间界限过程中,积累了较多的分子证据。
狭义五福花科中(文中涉及的五福花6216期 毛康珊等:狭义五福花科的分子系统学和物种分化科,若无特殊说明,皆指狭义五福花科Adoxaceae 1s 1s),五福花、四福花和华福花3种植物的ITS 序列已有报道(Eriksson and Donoghue,1997;刘建全等,2000),但是一直没有关于狭义五福花科4个物种之间分子系统进化关系的工作,利用核基因片段构建广义五福花科系统进化关系的工作也尚未开展。
因此,我们补充了东方五福花和接骨木属的I TS 序列,将狭义五福花科4种、广义忍冬科的接骨木属、荚属和忍冬科4属植物作为内群,选择五加科(Araliaceae)的人参(Panax ginseng )作为外类群,构建分子系统发育树,主要目的是:(1)对狭义五福花科根据外部形态提出的系统发育假说进行验证;(2)依据I TS 序列,初步估算该科中物种的分化时间,对其物种分化的生态背景进行讨论。