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云南植物研究 "%%"，;<（&）：&$"X&$W 7*%( =,%(-)*( >1--(-)*( 从 !"#! 序列探讨单室茱萸属的系统位置! 李耀利!，朱华!，杨俊波" （!中国科学院西双版纳热带植物园昆明分部，云南昆明 #$%""&； "中国科学院昆明植物研究所，云南昆明 #$%"%’）摘要：为了探讨单室茱萸属 !"#$%&%" 的系统位置，本文对八蕊单室茱萸（!"#$%&%" ’()*+, -)%.’#）、云南单室茱萸（!(/’*$"*.0" )*+),- 12%*’*#%#）及近缘物种云南紫树（3+##"+(**"*’*, #%#）和毛八角枫（45"*6%(-7(08%%）的.,/01中编码!，$2二磷酸核酮糖羧化酶大亚基的 0913 基因序列进行了双脱氧测定。通过对这些序列与广义山茱萸科45678.989和 !"#$%&%"曾被归入的科的类群的 0913序列进行:1;:（:<=>5?979@A. 178>=)A) ;)A7? :86)AB57=）分析，得到"’棵最简约的分支树图。:1;:分析表明单室茱萸属与马蹄参属 :%/5)/"*"&、紫树属 3+##"、喜树属 ;"-/$)$2’1"和珙桐属:"<%.%"的亲缘关系最近，并由分支图支持可以将 !"#$%&%"提升为山茱萸目45678>9)中的一个科———单室茱萸科C8)@ADA8.989。关键词：单室茱萸属；0913序列；系统学中图分类号：EF’F，EG$ 文献标识码：1 文章编号：%"$&2"G%（% "%%"）%&2%&$"2%G "#$%&’(%)* +,$)%),- ,. %/& 0&-1$ $%&’()(%：23)4&-*& .5,’ !"#! 0&-& "&61&-*&$ 3H I85J3A!，KL; L*8!，I10M N*7JO5" （! =(*-%*6:%<%#%)*)>?%#2("*69"**"@0)/%1"5A)$"*%1"5B"0.’*，;2%*’#’41".’-+)>C1%’*1’#，P*7BA7?#$%""&，4<A78； " =(*-%*6D*#$%$($’)>A)$"*+，;2%*’#’41".’-+)>C1%’*1’#，P*7BA7?#$%"%’，4<A78） 78$%5(*%：H756Q96@569R98>@<9,<=>5?979@A.,5)A@A575S !"#$%&%"，@<9 0913 )9T*97.9) 5S @U5 ),9.A9) 5S !"#$%&%"（!(/’*$"*.0" )),- 12%*’*#%# 87Q !(’()*+-)%.’#）87Q5@<96@U5,5))A+>9.>5)98SSA7A@A9) 3+##" +(**"*’*#%# 87Q 45"*6%(-7(08%% U969)9T*97.9Q- :1;:878>=)A) U8)B8Q9 +8)9Q 57 5*6 )9T*97.9) 87Q )5B95@<96 0913)9T*97.9) 5S @8D8 5S 45678.989 )97)* >8@5 87Q )5B9 S8BA>A9)，U<A.< !"#$%&%" U8) 9R96 ,>8.9QA7，S65BM979O87V Q8@8+8)9- "’ B5)@ ,86)AB57A5*) @699) U969 5+@8A79Q- H@ A) 69R98>9Q @<8@ @<9 ?97*) :%/5)/"*"& 87Q@<9S8BA>=0=))8.989（0=))8，48B,@5@<9.8，/8RAQA8）2"<’ $2’ 15)#’#$ ">>%*%$%’# $) C8)@ADA8 >0)-$2’$0’’#- E(00’#(5$##(//)0$$2"$$2’6’*(# C8)@ADA8 1"*9’6%<’*">"-%5+#$"$’%*;)0*"5’#- 9&#:,54$：!"#$%&%"；0913)9T*97.9)；:<=>5?97= 自 O>*B9于!W"#年建立单室茱萸属 !"#$%&%" 以来，其系统位置经常变动。O>*B9最初把单室茱萸属 !"#$%&%" 放入忍冬科 48,6AS5>A8.989，后来又把它归入紫树科 0=))8.989。在 ! 基金项目：云南省自然科学基金FW4%F#C，中科院百人计划，中科院PY4Z"2!2%#O课题支持项目收稿日期："%%!2%$2"W，"%%!2!"2"#接受发表作者简介：李耀利（!FGG2）女，在读硕士，主要从事植物分类学和植物地理学的研究。 J期李耀利等：从 #43T序列探讨单室茱萸属的系统位置 JLJ !"##年$%&’(建立 !"#$%&’()*+,"-（)*+(%,%*的异名），放入铁青树科-.*/*/0*0。)%01+据果实形态把 .+$*%/%+ 归入冬青科 234%56.%*/0*0。又因该属植物的花相似于常春藤属 0)1)#+， 7’8*%(0+把它归入五加科 21*.%*/0*0，后来他又把它移入茶茱萸科 9/*/%:*/0*0。;*%..6: 先将 !"#$%&’()*+,"- 并入.+$*%/%+，后又将它放入五加科 21*.%*/0*0。这些隶属关系的变动可参见 )*((’08（!<=>）的文章。.+$*%/%+ 被归入这么多类群，说明 .+$*%/%+ 与这些类群或多或少有联系。 ?@ 世纪以来，.+$*%/%+ 一般作为属或亚科被归入山茱萸科 A61:*/0*0。如 )*((’08 （!<=>）修订了该属植物，确立它为山茱萸科 A61:*/0*0 的一个属。A16:34%+( 在 !<"! 年把 .+$*%/%+跟 2#+,%1%"-、桃叶珊瑚属 2"3"4+、木来木属 5’#&"$、5’#’6%+、5"#*%$%+、7#%$),%&%+、青荚叶属 0),8%&9%+、:+,%(;’#+、.),+&’(;<,,+ 和鞘柄木属=’#%3),,%+ 一起归入 A61:*/0*0，并且A61:*/0*0跟八角枫科 2.*:&%*/0*0、蓝果树科 BC++*/0*0（><$$+、5+-(*’*;)3+ 和?+@%1%+）和D*11C*/0*0一起组成山茱萸目 A61:*.0+。E*1F+、$*:&01%:和 GCH0曾把此属上升为或归入 A61:*/0*0单室茱萸亚科 )*+(%,%6%H0*0。（I%*:&等，!<<J）。但是，也有人如 ;4..6/K（!<L"）、 7*K’(*M*:（汤彦承等，!<<"）和朱伟华等（!<<<）主张将此属独立为或放入单室茱萸科 )*+(%,%*/0*0。马蹄参属（?%(,’(+&+/，仅马蹄参 ?N$*+3;<+&*;"$ E*:HOP)*QQO一种）最初被置于 21*.%P */0*0，后来渐被归入A61:*/0*0或 )*+(%,%*/0*0。朱伟华等（!<<"*；!<<"R；!<<<）和向其柏等（!<""）对 ?%(,’(+&+/ 进行了形态解剖学、木材解剖学、植物化学和孢粉学方面的研究，支持 ?%(,’(+&+/ 不适合置于21*.%*/0*0的观点，并基于L点：（!）单室茱萸类的胚珠为上转胚珠，山茱萸类（广义山茱萸属）为下转胚珠；（?）单室茱萸类的基本花序为聚伞花序，山茱萸类是伞形花序或头状花序；（J）单室茱萸类的子房!室，山茱萸类子房?室；（#）单室茱萸属和马蹄参属的果实都为核果，且内果皮具一向内隆起的脊，胚马蹄形，与山茱萸类不同；（L）从古植物学资料看，单室茱萸类的内果皮向内隆起形成一个不完全的种隔这一特征在晚白垩纪的化石中就已出现了，并且已形成一个比较独立的演化枝）。提出将单室茱萸类群（包括 .+$*%/%+ 和?%(,’(+&+/）作为 A61:*.0+中的一个科S)*+(%,%*/0*0。以上对 .+$*%/%+ 的研究是基于形态学和古植物学等非分子的分类方法。I%*:& 等（!<<"；!<<>；!<<J）根据基因序列（#43T，-+*U，#43TP-+*U），研究了 5’#&"$ 属下物种之间及 A61:*/0*0 各属之间的亲缘关系，由他们的研究看出 2"3"4+，5’#’6%+，7#%$),%&%+， 0),8%&9%+，:+,%(;’#+，.),+&’(;<,,+ 和=’#%3),,%+ 等与.+$*%/%+ 亲缘关系比较远，而其它属如 5’#&"$，2,+&9%"-，5"#*%$%+，><$$+，5+-(*’*;)3+，?%(,’(+&+/ 和?+@%1%+ 与.+$*%/%+ 关系较近。本研究是在 I%*:&等（!<<J；!<<"）研究的基础上，增加了 .+$*%/%+ 曾被归入的科的类群，共选类群?=个并对它们的 #43T基因序列进行 V2WV分析，进一步探讨 .+$*%/%+ 属的系统位置和该属与其近缘属的关系，为深入研究 .+$*%/%+ 植物的系统进化和地理分布格局的形成提供基础。 ! 材料和方法 !"! 研究类群 (6R 云南植物研究 1R卷依据前人的研究资料（!"#$%等，&’’(；&’’)；*#++,-.，&’/0），选择的研究类群共有1/个。这1/个类群包括广义山茱萸科234$#5-#-的&6个属，还包括 !"#$%&%"曾被放入的科的类群如789":3;"#5-#-的云南冬青 ’()&*+,,",),#%#，74#;"#5-#-的洋常春藤 -).)/" 0)(%&和竹节参1","& 2"34,%5+#，2#<4":3;"#5-#-的 64,%5)/" 4/%),$"(%#，=;#5#5-#-的秘鲁青皮木 7504)38%" #50/)9)/% 和 >5#5"$#5-#-的 1*/),"5",$0" :"(;%84(%"。其中，八蕊单室茱萸（!"#$%&%")+4,*:4%.)#）、云南单室茱萸（!?3),$",./" @9A@<B 50%,),#%#）及近缘物种云南紫树（<*#= #"*+,,",),#%#）和毛八角枫（>(",?%+:@+/A%%）的 /95C基因序列由作者测得，它们的叶片样品采自云南勐海县勐宋和勐腊县勐仑，凭证标本存于D>EF2。其它物种的 /95C序列来自G-$F#$H。依E#H,+#I#$&’’/年的系统（汤彦承等，&’’)）和2,#@-等（&’’(）的工作，选 B+,4,%" "$/4/+9),#、C/+,)((%" 54(4:9%","和7"&%= 8/"?"%,$)?/%84(%"为外类群。本研究所涉及的(J个类群见表&。表& K7LK分析的物种及其 !"#!序列的"##$%%&’(()*+$,%! E#A;-& E,-@<-5"-@#$M#55-@@"3$$9NA-4@3: /95C@-89-$5-@:34K7LK#$#;O@"@"$+,"@<#<-4 目=4M-4@ 科P#N";"-@ 物种Q<-5"-@ 755-@@"3$$9NA-4@ 234$#;-@ 7;#$%"#5-#- >(",?%+:@+/A%% 7P()R&J/ SO@@#5-#- <*##"*+,,",),#%# 7P()R&J0 B":3$4$0)5""5+:%,"$" C&&1&& D";%.%"%,;4(+5/"$" C&&11( 234$#5-#- !"#$%&%")+4,*:4%.)# 7P()R&J) !?3),$",./" @9A@<B 50%,),#%# 7P()R&J’ >/"(%.%+:3%,,"$%8%.+: 7P1’’J)/ >+5+9"2"34,%5" C&&1&J B4/,+#50%,),#%# C&&1&R B4/,+#E"($)/% C&&11J B4/4@%"54$4,)"#$)/ C&&11& B+/$%#%".),$"$" C&&111 F/%#)(%,%"(%$$4/"(%# 7P(J/’&0 -)(E%,?%"2"34,%5" C&&110 G"(%304/":"."?"#5"/%),#%# 7TRJ1’0( !)(",430*(("3"50*34." 7P1’’J)) H4/%5)((%"$%(%%84(%" 7P1’’J)’ D%3(43","&#$"50*",$0+# C&&11R G#44O#5-#- F"//*")((%3$%5" CJ&’&’ U3@#;-@ DOM4#$%-#5-#- -*./",?)":"5/430*((" C&&&)/ V"3;#;-@ C3#@#5-#- 64"#"(4&),#%# L&/)/0 7<"#;-@ 74#;"#5-#- -).)/"0)(%& C=&’1R 1","&2"34,%5+# WRR6)J 2-;#@+4#;-@ 789":3;"#5-#- ’()&*+,,",),#%# !’)/(1 >5#5"$#5-#- 1*/),"5",$0":"(;%84(%" 7TRJ1’’6 W"<@#5#;-@ 2#<4":3;"#5-#- 64,%5)/"4/%),$"(%# !)/()’ Q#$+#;#;-@ =;#5#5-#- 7504)38%"#50/)9)/% C&&1J6 U3@#;-@ F49$-;;"#5-#- C/+,)((%"54(4:9%"," 7P1’&’(/ 29$3$"#5-#- B+,4,%""$/4/+9),# 7P1’&’&) Q#X":4#%#5-#- 7"&%8/"?"%,$)?/%84(%" CJ&’6( !S3+-：E,-:#N";"-@#$M34M-4@#4-A#@-M3$+,-5;#@@":"5#+"3$@O@+-N3:243$89"@+（&’)&）N#"$;OB -./ 方法本研究中的分子实验部分和数据分析部分是在中国科学院昆明植物研究所分子生物地理学实验室进行的。 &?1?& 总WS7的提取从硅胶干燥过的叶片提取总 WS7，提取方法为改良的 2E7F 法（W3O;- 等， &’)/）。 &?1?1 K2U扩增反应以 /95C&P（6Y7EGE27227277727G7772E(Y）和 /95C&R’0U（6YG7EEGGG22 G7GEEE77EE72(Y）为扩增引物（俸宇星等，&’’)），在 KZ公司的’0JJ型 K2U仪上扩增 /95C片段。 <期李耀利等：从 !"#&序列探讨单室茱萸属的系统位置 <.. !"#反应体积约$%!&，内含’(!& ))*$+，’%,!"#缓冲液$!&，引物各约%-.!&，)/0!$!&，聚合酶（0123）%-.!&和总4/5%-’!&。!"#程序为6(7预变性.89:，然后6(7 ’89:，.$7 ’89:，;$7 ’89: <.个循环，最后;$7延伸’%89:，(7冰箱贮存。扩增产物用华舜公司的!"#纯化试剂盒（=1>?@:’?!AB9C D9E1>9@:F9>）进行纯化以除去未参加反应的引物及核苷酸后直接用于测序。 ’-$-< 4/5序列的测定测序反应在!3公司的6G%%型!"#仪上进行，反应体积为.!&，内含引物（分别为 !"#&’H，!"#&66’#（.I"JJ 05" "5J "J0 J55 050 J50<I，!"#&’(6G#），%-.!&（俸宇星等，’66K），模板’-%!&，))*$@’-.!&，$!L&89M（!3公司的N9O4PQ 0QB89:1>@B "PELQ RQ2AQ:E9:O #Q1)P #Q1E>9@: 4/5 RQC 2AQ:E9:OF9>）。测序反应程序为：6(7 ’%?，.%7 .?，G%7 (89:，<%个循环，最后置于(7保存。测序产物在!3公司的5NS<’%自动测序仪上进行电泳检测。 ’-$-( 序列分析用"LA?>1LT（0@UPJ9U?@: $% &’，3VN&，*Q9)QLOQBO，JQB81:P）软件对所测序列进行排序后，用!5W!(-% UK（RX@DD@B)，$%%’）软件构建分支树图。!5W!分析采用启发式搜索（*QAB9?>9E ?Q1BEY）的方法。启发式搜索的主要选项为：RSV!&3数据加入顺序，VW&0#33R+/，0N#分支交换算法，序列空位 J1Z当作缺失89??9:O。为了评估各个分支的可信性，还进行了靴带分析（N@@>?>B1Z 1:1LP?9?）。靴带分析的主要选项为：重复次数’%%%，J1Z[89??9:O，RSV!&3数据加入顺序，0N#等。 $ 结果 4/5测序得到(个物种的 !"#&序列，长’ <<K\’ <6G UZ。这几个序列已存于 JQ:N1:] 数据库中（1EEQ??9@: :A8UQB?见表 ’）。排序后的 !"#&序列长 ’ (K6 UZ，J1Z作缺失 89??9:O 处理时，变异位点’;( UZ，信息位点$%. UZ。以 ()*+*,& &%!+!)"$*-、.!)*$’’,& #+’+/",&*& 和0&1,2!&3& ,*%$3!,2+’,& 为外类群，J1Z作缺失（89??9:O）处理，用启发式搜索法（*QAB9?>9E ?Q1BEY）找到$(棵最简约系统树。图’为其中之一，此分支树图步长为KG.步，一致性指数 "S为%-.$K<，保持性指数#S为%-(;.G。图$为$(棵最简约树的严格一致树，靴带分析值（N@@>?>B1Z ^1LAQ?）位于分支的上方。内类群中除 0#4+$52,&，67!$*&#&*%4& 和8&’,54+!& < 个属基出外，其它类群分成两大分支。第一大分支又可分为(个小支，()!%,-,& 支是其它<个小支 9&-%,1,&C:7--&#$&$C;,5’+5&*&1 支、 (+!*)-C<’&*3,)/ 支和=7>!&*3$&C?+&-& 支的基出支。这与 T91:O等（’66<；’66K）的结果相似。9&-%,1,&C:7--&#$&$C;,5’+5&*&1 支是 9&-%,1,&，;,5’+5&*&1，:7--&，;&@,>,& 和 (&/5%+%4$#& 组成的单系支，其中两个 9&-%,1,& 聚在一起（靴带值为 6;_），是其它 ( 属 ;,5’+5&*&1， :7--&，;&@,>,& 和(&/5%+%4$#& 组成的多歧分支（靴带值为 ;<_）的姐妹群（靴带值为 .(_）。第$大分支由 9&-%,1,& 曾被归入的科的类群和除第一分支外的广义山茱萸科 "@BC :1EQ1Q的其它类群组成。从 !"#&序列来看，曾被放入 "@B:1EQ1Q的6个属（<!&’,>,)/，<)A #)"&，(+!+B,&，C&!!7&，C!,-$’,*,&，=$’D,*3,&，9$’&*+547’’&，E+!,#$’’,& 和8&’,54+!&）确实离 (+!*)- 等关系较远（T91:O等，’66<；’66K）。 < 讨论 9&-%,1,& 作为属的等级及其系统位置争议较多。正如前文所述，9&-%,1,& 曾放入 "1ZB9C D@L91EQ1Q，/P??1EQ1Q，+L1E1EQ1Q，52A9D@L91EQ1Q，5B1L91EQ1Q和 SE1E9:1EQ1Q等。但是随着研究的深入，越来越多的学者发现它与 :7--&，(&/5%+%4$#&，;,5’+5&*&1，(+!*)- 和;&@,>,& 等关系较近。形态解剖学上，9&-%,1,& 与;,5’+5&*&1 子房 ’ 室 ’ 胚珠，胚弯曲，果实形态形成和 ’/0 云南植物研究 &[卷致谢昆明植物所分子生物地理学实验室的李德铢研究员，刘爱忠、孟少武博士，王峰，陈永燕，高连明，张志勇，尹廷双，田欣和郭振华等老师和同事给予了很大帮助，西双版纳热带植物园王洪老师和彭国婉同事帮助采集样品。〔参考文献〕武素功，!""#$ 活化石植物—马蹄参［%］$ 植物杂志，!"（!）：&’ ()**+,-..，!"/0$ 1234,456+742)78974*49:)7.2;4+5<=:79:)7>:+3:+7)5［%］$ !"#$%，"：!?! @A95=BC，D+*E45FG，H*75E=93IJ，&’"(，!""’$ >AK*+;=2=E4,5+L5==3<*92E5：.2929*K545+L2),*=+E43=5=M)=2,=5L:+7EA=<*95E43 ;=2= )*+N［%］$ ,%%-.//$0).1$’2")3，#$：/&0—/0O @:+2M)45E.，!"0!$ .212E=;:9E=3DK5E=7+L@*9554L4,9E4+2+L8*+P=:42;>*92E5［B］$ 6=PQ+:-：@+*)7R49S24T，>:=55，!—!O&0 F+K*=%%，F+K*=%N，!"0#$ .:9<43F6.45+*9E4+2<:+,=3):=L+:579**M)92E4E4=5+LL:=5A*=9LE455):=［%］$ 456’$+5&710((，%!：!!— !/ GK3=IU，V492;WQ，!""O$ 8+554*B95E4X4+43（@+:29,=9=）9*4T=42=95E=:2.549［%］$ ,7&)81$’，""（/）：?0"—?"’ 8=2;QV（俸宇星），C92;VW（汪小全），>92YQ（潘开玉），&’"(，!""0$ .:=T9*)9E4+2+LEA=5K5E=79E4,<+54E4+25+LEA=@=:Z ,434<AK**9,=9=923 F9<A24<AK**9,=9= R95=3 +2 )*+N ;=2= 5=M)=2,= 929*K545 ，P4EA :=L=:=2,= E+ EA= :=*9E4+25A4< 42 EA=“*+P=:” U9797=*439=［%］$ ,+’"456’$’"#$%$7.+"9.%.+"（植物分类学报），&’（/）：[!!—[&& B9EEA=PYB，!"#?$ .:=T454+2+LEA=;=2)5 -"/’.#."（@+:29,=9=）［%］$ 1(07&"，(&：/!—"’ DA92;@(（向其柏），@9**=2F，!"00$ >+**=27+:<A+*+;K+LEA=L974*K.:9*49,=9=42@A429［%］$ 10((&’.%$:1$’"%.+"(;&/&")+5（植物研究），#（!）：!’—[0 \92;Q@（汤彦承），N).B（路安民），!""0$ 6+E=5L:+7.$ \9-AE9]92’5“F1^GID1\[email protected]@.\1H6H88NHCGI16J >N.6\D”［%］$ ,+’"456’$’"#$%$7.+"9.%.+"（植物分类学报），&’（&）：!#0—!"& \5=2;@%（曾沧江），!"0’$ \A=5K5E=79E4,<+54E4+2+L <.=($="%"# U923$ZB9__$［%］$ ,+’"456’$’"#$%$7.+"9.%.+"（植物分类学报），(%（&）：!/!—!/& V492;WQ，(:)25LL*3D%，D+*E45FG，&’"(，!""?$ >AK*+;=2=E4,:=*9E4+25A4<542>$)%0/R95=3+2,A*+:+<*95EF6.:=5E:4,E4+254E=5：47Z <*4,9E4+25L+:R4+;=+;:9<AK923,A9:9,E=:=T+*)E4+2［%］$ 96/’1$’，(%：/!/—/’[ V492;WQ，D+*E45FG，B+:;92FI，&’"(，!""’$ >AK*+;=2=E4, :=*9E4+25A4<5+L >$)%0/ N$ 5=25) *9E+ 923 <)E9E4T= :=*9E4T=542L=::=3 L:+7 )*+N5=M)=2,=39E9［%］$ ,%%-.//$0).1$’2")3，#$：#&’—#’[ V492;WQ，D+*E45FG，D+*E45>D，!""0$ >AK*+;=2=E4,I=*9E4+25A4<5+L@+:29,=9=923,*+5=:=*9E4T=542L=::=3L:+7 7"’Y923 )*+N5=Z M)=2,=5［%］$ ,7&)81$’，#)（&）：&0/—&"# ‘A)CU（朱伟华），V492;W(（向其柏），!"""$ B+:<A+*+;4,9*,A9:9,E=:5+LEA=;=2)5<.=($="%"#U923$ZB9__$ 9234E’55K5E=7Z 9E4,47<*4,9E4+2［%］$ 10((&’.%$:1$’"%.+"(;&/&")+5（植物研究），%!（’）：&0?—&"! ‘A)CU（朱伟华），V492;W(（向其柏），J92VU（甘习华），&’"(，!""09$ C++3929E+7K+L <.=($="%"#/’"+56"%’50/U923$Z B9__$ 9234E55K5E=79E4,47<*4,9E4+2［%］$ 8$0)%"($:9.+50"%,?).+0(’0)"(@%.A&)/.’6（四川农业大学学报），（!）：!O?—!O" ‘A)CU（朱伟华），V492;W(（向其柏），H)UQ（鸥惠英），!""0R$ D==3+4*L9EEK9,43542EA= <.=($="%"# U923$ZB9__$ 923 4E55K5E=79E4,54;24L4,92,=［%］$ 8$0)%"($:4("%’;&/$0)+&/"%3B%A.)$%7&%’（植物资源与环境），"（!）：&#—’O