文档介绍：中国科学院昆明植物研究所
硕士学位论文
斑龙芋属(天南星科)及近缘属植物的分类及引种栽培初步研
究
姓名:李爱花
申请学位级别:硕士
专业:植物学
指导教师:王仲朗;管开云
20040601
摘要
斑龙芋属及近缘属植物的分类及引种栽培初步研究
摘要
斑龙芋属(Sauromatum Schott)是天南星科的一个较小的属,本属的分类地
位、系统位置等方面还存在较大的争议,有人认为斑龙芋属植物应属于一个独立
的属,但也有许多学者认为这个属不能独立,与犁头尖属(Typhonium Schott)、
天南星属(Arisaema Schott)亲缘较近。高黎贡山斑龙芋(S. gaoligongense)的
发现,似乎又将该类植物与半夏属(Pinellia Tenore)联系起来。针对这个问题,
本论文对 Areae 族下的斑龙芋属、犁头尖属、天南星属、半夏属进行了形态解剖
学、细胞学、花粉形态学、分支分类分析等方面的研究。另外,针对高黎贡山斑
龙芋的种质资源保护问题,及我所天南星科植物专类园的建设,开展了斑龙芋属
及近缘属植物的引种栽培的研究。主要获得的研究成果小结如下:
1 解剖学观察
选取斑龙芋属及近缘属共 15 个种植物,对其进行了叶表皮光学显微镜及扫
描电子显微镜观察比较。结果显示 Areae 族四属植物叶表皮形态特征较相似,属
间不存在明显差异,因而认为叶表皮组成及其形态特征对于 Areae 族下的属间分
类没有意义。叶表皮形态特征表明单籽犁头尖(Typhonium calcicolum)、昆明犁
头尖(Typhonim kunmingense)两个种较相近。此外,从观察结果来看,Areae
族下的四属为天南星科中较进化的类群。
对斑龙芋属两种及犁头尖属三种植物进行了新梢组织结构特征分析。其中,
高黎贡山斑龙芋、昆明犁头尖、单籽犁头尖、金平犁头尖(T. jinpingense)四个
种的新梢组织结构分析为首次观察。斑龙芋属的两个种都属于 type B。昆明犁头
尖、单籽犁头尖大多属于 type C,少数兼具 type C 和 type B 的特征。金平犁头
尖属于 type D。新梢组织结构支持将昆明犁头尖与单籽犁头尖两个种合并为一个
种。新梢组织结构特征不支持将单籽犁头尖与 T. larsenii 的合并。从新梢的组织
结构看,斑龙芋属与 Areae 族下的犁头尖属及疆南星属(Arum L.)具有较近的
亲缘关系。
2 花粉形态学研究
利用扫描电镜对天南星科 Areae 族四个属共 18 种植物的花粉进行研究,其
中,8 种为首次报道。结果表明:Areae 族四属植物的花粉形态较相似。花粉形
i
斑龙芋属及近缘属植物的分类及引种栽培初步研究
态特征支持 Areae 族为本科较进化类群的观点。花粉粒刺间具颗粒为半夏属植物
花粉的显著特征。从花粉形态看,斑龙芋属与犁头尖属较与半夏属的亲缘关系更
近。西南犁头尖的花粉粒非常小,我们认为是较进化的种。犁头尖属内种间的花
粉形态差异较大,甚至大于属间的差异,或许该属的系统分类需要作较大的变动。
3 细胞学研究
对斑龙芋属及近缘属 7 个种进行了染色体核型研究,一个进行了染色体计
数。其中虎掌(Pinellia pedatisecta)、滴水珠(P. cordata)的核型为首次报道。
发现了雪里见(Arisaema rhizomatum)的一个新的染色体数目,该种的核型也为
首次报道。岩生南星(A. saxatile)的染色体数目及核型均为首次报道。半夏(P.
ternata)的染色体数目为新报道。单籽犁头尖(T. calcicolum)的澜沧居群的染
色体核型也为新报道。从染色体基数及倍性上看,作者认为斑龙芋属与犁头尖属
及半夏属都较近缘,且该属较染色体基数及倍性多样化的犁头尖属和半夏属原
始。核型数据为斑龙芋属植物的系统发育分析提供了数据。
对斑龙芋属及三个近缘属共 9 个种植物进行染色体的 CMA-DAPI 荧光分带
研究。结果显示,CMA 带、DAPI 带都不多或是没有,且多数种的 CMA 带与
DAPI 带互补。但金平犁头尖的 CMA 带与 DAPI 带几乎一致,也许因为荧光的
分辨率不能区分开间隔较小的 AT 碱基对密集区与 GC 碱基对密集区。荧光带型
数据不能说明斑龙芋属与犁头尖属、半夏属哪个属关系更近,但能说明斑龙芋属
与天南星属亲缘关系较远。
4 分支分类分析
运用分支分类分析方法对斑龙芋属及其近缘属植物进行了系统发育分析,
以四个属的 15 个种作为 15 个分支分类单位,选择菖蒲科(Acora