兰科虾脊兰属及其近缘类群战布袋兰族的体系学钻研

  ByJun.腑n Zhai ADissertation Submitted GraduateUniversity ChineseAcademy SciencesIn partial fulfillment requirementFor BotanySouth China Botanical Garden,CAS May2013 称谢 本文是正在导师邢福武研究员的悉心栽培和鼎力支撑下完成的。学识渊 博、视野宽阔、胸怀宽广,非论是正在科研工做,仍是正在糊口闲暇,都给了我非常 宝贵的指点和。对科研的、面临坚苦的刚毅、对学生的因材施教, 对课题组的有序办理,无不让我得五体投地。正在此致上学生最诚挚的感激和 祝愿,祝福邢教员和幸福健康,终身安然! 出格感激深圳市兰科动物研究核心、全国兰科植质资本核心从 任刘仲健传授正在我博士进修期间赐与的指点和关怀。刘仲健传授思维奇特、胸怀 宽广、滑稽诙谐、深切浅出,科研上给我充实阐扬的空间,并正在恰当的时候赐与 指点和改正。没有刘仲健传授的指点和支撑,我无法如斯成功完成我的博士论文 工做。 很是感激我硕士研究生导师叶华谷研究员。虽然同叶教员进修的机遇不多, 不外他刚毅正曲的人格魅力让我终身难忘。很是感激我硕士和博士研究生期间副 导师王发国副研究员,感激他如兄长般对我科研、工做和糊口的关怀和指导,他 活跃的思维和憨厚的性格,让我正在学期间收获颇丰,欢喜不竭。感激深圳市兰科 动物研究核心沉点尝试室张国强副从任正在我肄业期间,从尝试设想、尝试操 做、数据处置、论文撰写以至糊口上赐与的帮帮和无微不至的关怀,难忘向 您进修,还有一路奋斗的日子,难忘这亦师亦友的交谊。 感激惜逝的曾庆文研究员,此生我会永久记得您诱人的浅笑,您浑朴的歌声 和潇洒的舞步;感激课题组陈红锋研究员的指点;感激爽朗精悍的易绮斐帮理研 究员和和蔼可掬的刘东明帮理研究员对我的关怀和帮帮;感激付琳师姐正在形态学 尝试中赐与的指点和帮帮。感激课题组李琳博士、田怀珍博士和胡爱群博士三位 处置兰科动物研究的师姐,没有这三位师姐的指点,我无法这么成功的完成我的 博士论文研究。出格是初期李琳师姐的指导,让我正在兰科动物研究范畴如斯成功 的入门;脾气开畅的田师姐正在我课题研究的过程中,出格正在野外工做上,赐与了 大量指点;“相知恨晚”的胡爱群师姐对我的科研标的目的,以及取国外同业的联系 赐与了悉心指教和大量帮帮,她逃求胡想的决心和刚毅让我极为。祝福三位 师姐正在此后的科研、工做和家庭糊口各方面都能顺成功利。 感激我国兰科动物分类学研究泰斗之一陈心启先生及其夫人黄启华密斯对 我课题研究赐与的大量以及对我糊口的关怀,陈教员的严谨结实是我进修的 楷模,祝福陈教员取身体安康;感激中科院动物所罗毅波研究员正在博士课题 研究过程中赐与的指点和关怀,供给大黄花虾脊兰的研究材料,帮手查找文献, 以至帮手保举工做,罗教员的和善、大度、稳沉和逃求完满的,是我此生逃 求的方针;感激中科院动物所金效华博士正在虾脊兰属分类学研究方面赐与的建 议;感激西南林业大学杜凡传授及其团队,对野外工做赐与的帮帮和;感激 地方研究院彭镜毅传授正在我前去调查和查阅标本时的帮帮和收容;感激 钟诗文博士、许天铨、陈建帆正在之行中赐与热情的欢迎和对我野外工做的支 持,以及正在研究课题上赐与的;感激成功大学蔡文杰、萧郁云佳耦正在课 题研究上赐与的;感激华南动物园公共尝试室的胡晓颖、徐信兰教员和同窗 邓汝芳赐与的指点和帮帮;感激嘉事理农场暨动物园(KFBG)Fisher Gunter、 Stephan Gale和Pankaj Kumar正在研究工做上赐与的指点和必定,以及正在英语进修 上赐与的激励;感激美国仙童热带动物园(Fairchild Tropical Botanical Garden) 刘虹博士及其先生Javier Ortega.Fransisco博士不辞艰苦,帮手采集Carnie calanthoides的尝试材料,以及正在课题研究过程中赐与的和激励;感激英国 皇家动物园(KEW)Phillip Cribb博士供给宝贵的虾脊兰专著手稿以及帮手寻找 文献材料;感激意大利那不勒斯费德里克二世大学(Universitat degli Studi di Napoli Federico II)Salvatore Cozzolino博士对我研究课题提出的贵重;感激 美国圣易斯大学Peter Bernhardt传授前去密苏里动物园帮手查找文献;感激英 国皇家动物园(KEW)Lizbeth Gale博士帮帮查找文献。 感激中科院华南动物园标本馆(SCIB)、中科院动物所标本馆(PE)、中科 院昆明动物所标本馆(KIB)、中山大学标本馆(SYS)、中国科学院广西动物所 标本馆(IBK)、华南农业大学标本馆(SCAU)、中国科学院西双版纳动物园标 本馆(HITBC)、西南林业大学林学院标本室、深圳市兰科动物研究核心标 本馆(NOCC)、地方研究院标本馆(HAST)、国立大学标本馆(TAI)、 林试所标本馆(TAIF)正在查阅标本时赐与的帮帮以及列位工做人员的积极 共同。 感激以下单元、集体或小我对我野外工做供给的鼎力支撑和帮帮,他们是: 南岭国度级天然区办理局、中国科学院广西动物所刘演传授及其团队、广西 花坪天然区、广西那坡县林业局、贵州茂兰国度级天然区、云南省林业 厅、西南林业大学杜凡传授及其团队、中科院昆明动物所尹志坚博士及其查询拜访队、 云南省麻栗坡肖波先生和郭喜兵先生、云南山天然区办理局、云南大围 山区办理局、中国科学院西双版纳动物园谭运洪、李剑武和刘强三位教员、 高黎贡山区办理局艾怀森从任、保山市余大鹏先生、四川峨眉山动物园李策 宏教员、金佛山药植所刘正宇教员等。 感激研究生部赖志敏部长、庞文峰教员和宋丽英教员赐与糊口和进修上的大 力帮帮;感激藏书楼许秋生教员、袁培莲教员正在文献查阅方面赐与的便利和帮帮; 感激华南动物园夏念和研究员和蒋跃明研究员正在我入学初期赐与的关怀和; 感激标本馆曾飞燕、陈有卿、李素英等列位教员的帮帮和关怀。 感激王俊师兄正在我考研时赐与的激励以及入学后的诸多照应;感激吴兴师兄 帮手引种及照应我引种回来的虾脊兰;感激丁师兄正在研究课题上赐与的贵重 以及出差途中的帮帮;感激兰友郭枫、王炳谋、桫椤等人正在我处置兰科动物 研究的初期赐与的指导,以及后期竭尽全力的帮帮寻找虾脊兰属动物的尝试材 黄愈淞、朱家强等老友供给尝试材料;感激大学深圳研究生院郭艳艳博士后、中科院昆明动物所岳亮博士和中科院华南动物园涂铁要博士、叶文博士正在数据处 理方面赐与的帮帮。感激深圳市兰科动物研究核心陈利君部长、饶文辉馆长 和野外队的同事们正在肄业期间赐与的大量帮帮;感激徐秀东司理、肖新菊部长、 李利强部长、衣福娟大姐正在工做和糊口上赐与的关怀和照应。 感激课题组所有的师兄师姐对我的照应和指导,感激你们跟我分享你们的科 研和人生体味。难忘张永夏师兄的儒雅,严岳鸿师兄的睿智;难忘黎昌汉师 兄帮手打理野外引种回来的虾脊兰;难忘热情好客的秦重生、张荣京师兄,感激 你们帮手收集尝试材料和点窜文章;难忘“九头鸟"师兄的聪慧能干;难 忘同郑希龙师兄、戴建阅师弟跟着邢教员前去海南出差时发生的趣事;难忘同董 安强、陈林师兄一路正在南岭奋斗的日子;难忘乔琪师姐的精悍热心和杨东梅师姐 的认实严谨:难忘林瑞芬师姐的多才多艺和武艳芳师姐的“含混”,还有温柔的 龚琴师姐和爽快的成夏岚师姐,你们都是我进修的楷模。感激勤恳结壮又详尽的 周兰平、古灵精怪拼命实干的梁冠欣、落落风雅高效利落的曾凤、恍恍惚惚天实 纯真的赵珊珊、貌似强悍务实的黄柳菁、大大咧咧不失细腻的林铎清,还有结壮 勤恳的梁耀和贤淑的刘清泉,感激我的研究生生活生计有你们的陪同,恰是我们的“努 力”,培养了课题组至今无法超越的活跃氛围。还要感激标致能干的美娜,曲爽 勤恳的晓敏,恬静温柔的徐蕾,八面小巧的王鹏,博学的胡普炜,率性的小潘, 爽快的小孟,才调横溢的小何,歌声高亢的谢聪,寡言的杨国,“咪咪摸摸”的 童毅,自傲的陈树钢,肃静严厉的晓丽,温柔可爱的蓉蓉,玲珑的爱华,内向的贤利, 能干的小饶,文静的叶自慧,还有李玉玲、李许文、李仕裕、宁阳阳、于海玲、 师弟师妹的帮帮,同你们一路进修糊口,是我的侥幸,难忘。感激舍友唐永严,难忘一路糊口的这5年,你的毅力和严谨是我永久达不到 乔玉娜、高丹丹、周俊芳、朱丽薇、袁连玉等,以及师兄或老友孙伟、陈沂章、王军、柯秋胜、马俊、张彩飞、刘冰等,让我研究生的糊口如斯丰硕多彩。感激 深圳市兰科动物研究核心的蔡晶博士、徐晴博士、邓华博士、马晓开博士, 还有陈柳尹、邹龙海、周育实、黄捷、麻学怯等列位同窗,难忘跟你们一路进修, 一路无聊的周末。 感激老友季伟、罗长征赐与的帮帮和关怀。感激一配合进修、配合进 步的动物朋友们:寿海洋、西勾月、张植玮、姚一麟、潘勃、VC、吴建梅、金 宝、小企鹅等,难忘同你们一路登山渡水,或一路切磋摄影,或一路判定动物;感激“岭南动物小组”的每一位,能无机会取你们一路对动物的热爱, 正在收集上分享我们记实到的花花卉草,并最终能够获得必然的成就和大师的肯 定,是我的侥幸,感激大师对我的支撑、宽大和帮帮! 感激所有家人对我的支撑、理解和激励,我爱你们。出格感激我的父亲翟小 荣先生和母亲王双球密斯,养育之恩,此生铭刻! 六年来获得的诸多帮帮难以逐个细数,正在此谨向所相关心、帮帮过我的教员、 伴侣和亲人们,暗示我最诚挚的谢意,并致以最夸姣的祝福! 摘要 兰科虾脊兰属及其近缘类群和布袋兰族的系统学研究 摘要 一、虾脊兰属及其近缘类群的系统学研究 虾脊兰属(Calanthe R.Br.)、鹤项兰属(Phaius Lour.)和黄兰属 (Cephalantheropsis Guill.)均附属于兰科树兰亚科,全世界共有约250.300种, 这几个近缘属之间的界定一曲以来就存正在争议,系统学地位恍惚,是兰科动物系 统学研究的疑问点之一。本文通过大量的文献和标本查阅、野外查询拜访,连系形态 学、生物学(ITS、trnL.F、atpI.atpH、matK4)等手段,对虾脊兰属及其 近缘类群56个类群以及13个外类群进行了系统学阐发,旨正在虾脊兰属及其 近缘类群各类群之间的关系,沉建虾脊兰属及其近缘类群合理的分类系统。次要 研究结论包罗: 1.确认虾脊兰属及其近缘类群是单系类群,确认黄兰属是单系类群,初次 2.鹤顶兰属类群正在本研究平分为两个分支:鹤顶兰所正在的鹤顶兰属仍然保留;另一分支正在此处置为拟鹤顶兰属(Paraphaius J.W.Zhai et EW.Xing,gen. nov.),并成立新组合3个:Paraphaiusflavus(Blume)J.W.Zhai et F.W.Xing,comb. nov.,Paraphaius takeoi(Hayata)J.W.Zhai et F.W.Xing,comb.nov.和Paraphaius columnaris(C.Z.TangS.J.Cheng)J.W.Zhai et F.W.Xing,comb.nov.。 3.恢复离翅亚属(Subg.Preptanthe)和落苞组(Sect.Styloglossum)为属的 程度;保留Sect.Ghiesbrechtia;原虾脊兰组Sect.Calanthe被为多系类群, 根据本研究成果,做以下处置:成立高山虾脊兰组Sect.Alpinocalanthe J.W.Zhai et F.W.Xing,Sect.nov.;新成立镰萼虾脊兰组Sect.Puberula J.W.Zhai et F.W. Xing,Sect.nov.;新成立三褶虾脊兰组Sect.Tricarinata J.W.Zhai et F.W.Xing, Sect.nov.;发觉虾脊兰属2个新,别离是文山虾脊兰Calanthe wenshanens括J. W.Zhai,L.J.ChenZ.J.Liu,sp.nov.禾I秉滔虾脊兰Calanthe bingtaoi J.W.Zhai, F.W:XingZ.J.Liu.sp.nov.。 原虾脊兰属及其近缘类群经多学科的分析研究,处置细分为6个属,别离是 Calanthe、Phaius、Cephalantheropsis、Preptanthe、Styloglossum和Paraphaius; 兰科虾脊兰属及其近缘属和布袋兰族的系统学研究 修订后的虾脊兰属包罗5个组,别离是Sect.Ghiesbrechtia、Sect.Alpinocalanthe、 Sect.Puberula、Sect.Tricarinata和Sect.Carnie。 二、兰科一新属——丹霞兰属和布袋兰族的系统学研究 本研究发觉一新的腐生兰科动物,因其形态布局奇特而无法仅从形态学 确定其系统。本研究正在使用分支分类学、生物学等手段确定其系统 过程中,发觉这个新的兰花属于布袋兰族,因而我们对整个布袋兰族的类群进行 了系统学的阐发。最初成果如下: 1.发觉兰科动物一新属种——丹霞兰属(Danxiaorchis J.W.Zhai,F.W.Xing et Z.J.Liu,gen.nov.)丹霞兰(D.singchiana J.W.Zhai,F.W.Xing et Z.J.Liu,sp. nov.),确定该新属属于兰科树兰亚科布袋兰族宽距兰亚族。辨别特征为:唇瓣 基部有一双囊状的布局,唇瓣基部有一庞大的“Y”形胼体,种子圆柱形,约 1.5mmx0.5mm等。 2.完成布袋兰族的系统学研究,初次完成该族族下亚族系统的成立,确认 该族包含的14个属别离附属于8个亚族:Subtrib.Calypsoinae(Calypso,Tipularia Changnienia)、Subtrib.Goveniinae(Govenia)、Subtrib.Dacty’lostalinae(Dactylostalix,Ephippianthus)、Subtrib.Cremastrinae(Aplectrum、Cremastra)、 Subtrib.Wullschlaegeliinae(Wullschlaegelia)、Subtrib.Oreorchidinae(Oreorchis)、 Subtrib.Yoaniinae(Yoania.Danxiaorchis)和Subtrib.Corallorhizinae(Corallorhiza Paracorallorhiza)。其华夏Corallorhiza的部门类群正在此被被划分为一个新属,拟珊瑚兰属Paracorallorhiza gen.nov.,新组合4个:Paracorallorhiza bentleyi (Freudenstein)J.W.Zhai,E W.XingZ.J.Liu,comb.nov.;Paracorallorhiza involuta(Greenm.)J.W.Zhai,E W.XingZ.J.Liu,comb.nov.;Paracorallorha striata(Greenm.)J.W.Zhai,F.W.XingZ.J.Liu,comb.nov.:Paracorallorhiza vreelandii(Rydb.)J.W.Zhai,E W.XingZ.J.Liu,comb.nov.。 环节词:兰科;虾脊兰属;布袋兰族;系统学;动物分类学 Abstract Systematics Calanthealliance Calypsoeae(Orchidaceae)By Jun—Wen Zhai Directed Fu--WuXing Fa-Guo Wang Systematics Calanthealliance Abstract Calanthe R.Br.,Phaius Lour.and Cephalantheropsis Guill.belong 250-300species within genera.Howevertheir phylogenetic relationship unclear.Thisresearch studied 56 taxa 13outgroup taxa via literature specimenstud弘field work,morphological study molecularbiology study phylogeneticrelationships within Calanthe alliance.The conclusions we got follows:1.This study confirmed Calanthealliance apolyphyleticgenus,and firsttime, Phaius aparaphyleticgenus study;2.Species twoclades.Phaius mishmensis.尸wallichii oneclade;the rest three species anotherclade,for which we suggest establishing anew genus,Paraphaius;therebythree new combinations were made newgenus,Paraphaius flavus(Blume)J.W.Zhai et F.W.Xing,comb.nov.,Paraphaius takeoi(Hayata)J.W.Zhai et F.W.Xing,comb. nov.,and Paraphaius columnar括(C.Z.TangS.J.Cheng)J.W.Zhai et EW-Xing, comb.nov.: 3.Calanthe polyphyltic,sixclades were showed phylogenetictree calanthealliance.We suggest claderepresenting Subg. Preptanthe independentgenus here Sect.Styloglossum anotherindependent genus Styloglossum;furthermore,Sect.Calanthe alsoconfirmed polyphyletic,therebytwo new combination sections were established here:Sect.Puberula J.W.Zhai et F.W.Xing,comb.nov.and Sect. Tricarinata J.W.Zhai et EW.Xing,comb.nov.;two new species studyCalanthewenshanensis J.W:Zhai,L.J.ChenZ.J.Liu,sp.nov.and Calanthe bingtaoi J.W.Zhai,E W.XingZ.J.Liu,sp.nov.. As aresult,the Calanthe alliance sixgenera,which Paraphaius.Therevised Calanthe iS divided fivesections:Sect.Ghiesbrechtia,Sect. Alpinocalanthe,Sect.Puberula,Sect.Tricarinata Sect.Calanthe。Anew genus,Danxiaorchis TribeCalypsoeae (Orchidaceae:Epidendroideae) We found anew saprophytic orchid uniquemorphological characters,which made presentorchid genus;therefore,cladistics molecularmethods were applied here.The conclusions we got follows:1.A new orchid genus Danxiaorchis J.W.Zhai,F.W:Xing et Z.J.Liu,gen.nov., establishedbasing newspecies Danxiaorchis singchiana J。彤Zhai.E彤 Xing et Z.J.Liu.sp.nov.found Danxiamountain.This new remarkable genus distinctfrom all other known orchid genera havingalabellum alargeY-shaped callus twosacs base,andcylindrical large seeds,ca. 1.5mmxO.5mm. 2.The phylogeny tribeCalypsoeae 14generabelonging eightsubtribes,Subtrib.Calypsoinae(Calypso,Tipularia Changnienia),Subtrib. GoVeniinae(GDVP,2f口), Subtrib.Dactylostalinae (Dactylostalix,Ephippianthus),Subtrib.Cremastrinae(Aplectrum,Cremastra), Subtrib.Wullschlaegeliinae(Wullschlaegelia),Subtrib.Oreorchidinae(Oreorchis), Subtrib.Yoaniinae(Yoania,.Danxiaorchis)and Subtrib.Corallorhizinae(Corallorhiza sepraedfrom Corallorhiza, four new combinations were made here:Paracorallorhiza bentleyi(Freudenstein)J. W.Zhai,F.W:XingZ.J.Liu,comb.nov.;Paracorallorhiza involuta(Greenm.)J. W.Zhai,F.W.XingZ.J.Liu,comb.nov.;Paracorallorhiza striata(Greenm.)J.W. Zhai,F.W.XingZ.J.Liu,comb.nov.:Paracorallorhiza vreelandii(Rydb.)J.W. Zhai,F.W.XingZ.J.Liu,comb.nov.. Keywords:Orchidaceae;Calanthe;Calypsoeae;Systematics;Taxonomy Il 目次 目次 ji!I[谢……………………………………………………………………………………………………………….0 摘要………………………………………………………………………………………………………………..i 目次………………………………………………………………………………………………………………..i 第一篇兰科虾脊兰属及其近缘类群(Calanthealliance)的系统学研究………。7 第一章研究概况………………………………………………………………………7 第二章尝试材料和方式…………………………………………………………….25 第一节尝试材料…………………………………………………………………………25 第二节尝试方式……………………………………………………………………………。25 一、DNA提取……………………………………………………………………………………25 二、PCR扩增、测序……………………………………………………………………………26 第三节数据阐发………………………………………………………………………26 第三章研究成果……………………………………………………………………29 第一节ITS阐发…………………………………………………………………………29 第二节cpDNA阐发…………………………………………………………………29 第三节ITS和cpDNA结合阐发………………………………………………………30 第四章会商……………………………………………………………………………35 第一节虾脊兰属及其近缘类群更新的系统学成果………………………………。35 第二节鹤顶兰属………………………………………………………………………。35 第三节黄兰属……………………………………………………………………….35 第四节虾脊兰属………………………………………………………………………..36 二、落苞组……………………………………………………………………………………….37三、美洲虾脊兰组……………………………………………………………………………….37 六、虾脊兰属及其近缘类群的形态演化阐发………………………………………………….411.叶的生态习性演化猜测………………………………………………………………………4l 兰科虾脊兰属及其近缘属和布袋兰族的系统学研究 2.假鳞茎形态的演化猜测………………………………………………………………………4 14.苞片生物学特征的演化猜测…………………………………………………………………41 5.唇瓣取蕊柱翅连系取否演化猜测……………………………………………………………4l 6.距的演化猜测…………………………………………………………………………………42 7.唇盘从属物的演化猜测………………………………………………………………………42 8.虾脊兰属及其近缘类群发源核心的猜测……………………………………………………43 第五节Sect.Rhodochilus、Sect.Aceratostylis、Sect.Caulodes和辐射虾脊兰…。 ……………………………………………………………………………………………………………………..43 第五章结论……………………………………………………………………………44 第二篇兰科一新属——丹霞兰属,及布袋兰族的系统学研究…………………。53 第一章研究概况……………………………………………………………………………53 第二章尝试材料和方式……………………………………………………………….55 第一节尝试材料……………………………………………………………………55 第二节尝试方式………………………………………………………………………55 第三节数据阐发………………………………………………………………………55 一分支分类学阐发………………………………………………………………………………………………56 第三章成果…………………………………………………………………………。72 第一节丹霞兰形态学研究…………………………………………………………72 第二节丹霞兰系统阐发………………………………………………………72 第三节布袋兰族系统学阐发…………………………………………………………73 一、核基因组ITS序列阐发…………………………………………………………………….73 二、叶绿体基因组matK和rbcL序列结合阐发………………………………………………74 三、核基因组ITS序列和叶绿体基因组matK和rbcL序列结合阐发………………………74 四、形态编码和数据矩阵结合阐发……………………………………………75 第四章会商…………………………………………………………………………。90 第一节形态学阐发…………………………………………………………………90 第二节兰科系统学阐发……………………………………………………………。90 第三节布袋兰族系统学阐发…………………………………………………………91 一、布袋兰族的界定……………………………………………………………………………………………一91 二、布袋兰族系统分类学阐发…………………………………………………………………………………..92 第五章结论……………………………………………………………………………。96 参考文献……………………………………………………………………………102 目次 附录:………………………………………………………………………………………………………。118 已颁发和待颁发的论文……………………………………………………………123 )声明……………………………………………………………………………………………………………124 引言 引言 兰科凡是被认为是被子动物最大的三个科之一,全世界跨越850个属,约 25000种,达有花动物总数的10%(RobegsDixon 2008),并且不竭有新 颁发。几乎除两极和戈壁地域,其他地域都有兰科动物的分布,尤以热带美洲 地域和东南亚地域的分布高度集中(Dressier 1981)。兰科动物生态型多样,其 中跨越70%品种为附生(Gravendeel et a1.2004),还有地生、腐生类群,并有 攀附藤本(如喷鼻荚兰属)。兰科动物有很多奇特的形态特征取其他类群区分,如 两侧对称且翻转的花(偶见有非常划一花),特化的唇瓣,雌雄蕊合生成合蕊柱, 花粉凡是成块状等(陈心启吉占和1987;郎楷永等1999;Chen et a1.2009)。 兰科动物的使用 正在给Joseph Hooker的信中如许写道“生射中不会再有任何事物比兰 花更让我感乐趣”。兰科动物因其奇异的植株形态、花朵形态或花色,深受人们 的喜爱。中国人自古以来对“兰’’便有奇特的感情,取兰花相关的勾当深切经济、 文化、风俗和日常糊口的方方面面,构成保守文化中一个奇特的构成部门——兰 文化(陈心启吉占和1998)。做为抚玩,曾经有浩繁兰科动物类群被充实隔辟, 花市常见的有蝴蝶兰属(Phalaenops括)、文心兰属(Oncidium)、卡特兰属 (Cattleya)、石斛属(Dendrobium)、兰属(Cymbidium)、兜兰属(Paphiopedilum)、 万代兰属(Vanda)、蕾丽兰属(Laelia)等类群的栽培品种。除抚玩外,兰科植 物还经常做为药物使用于多种疾病的医治。最为典范的当属铁皮石斛 (Dendrobium officinale)。正在唐代医学典范《道藏》中,铁皮石斛被列为“中华 九大仙草之首”。《本草纲目》记录:除痹下气,补五净虚劳赢瘦,强阴益精。久 服,厚肠胃,补内毫不脚,平胃气,长肌肉,逐皮肤邪热痱气,脚膝疼冷痹弱, 定智除惊,轻身延年。益气除热,健阳,逐皮肤风痹,骨中久冷,补肾益力。冶 发烧自汗,痈疽排脓内塞。研究表白,铁皮石斛含有多糖、芪类、生物碱类、氨 基酸类和微量元素等5类成分(李玲等2011),被认为具有抗癌、防癌、抗辐 射、抗衰老,提高人体免疫力、扩张血管、抗血小板凝结等多种功能(国度药典 委员会2010)。除铁皮石斛之外,天麻(Gastrodia elata)(Ha et a1.,2000;王 国栋等2012)、石仙桃(Pholidota chinensis)(Wang et a1.2007;毕飞霞张荣 兰科虾脊兰属及其近缘属和布袋兰族的系统学研究 1997)、白芨Bletilla striata(Morita et a1.,2005)等也常用于保守中药。 兰科动物传粉生物学研究 除了正在糊口中的使用,兰科动物本身繁多的品种和特化的繁衍器官,也成了 传粉生物学研究的旗舰类群。早正在《兰花的传粉》一书中,便描述了浩繁 兰花取虫豸精巧的传粉系统。而从长距武夷兰(Angraecum sesquipedale) 的长距猜测出某种具有长吻的蛾类帮帮其完成传粉的故事,早曾经成为佳 线世纪初期,正在眉兰属(Ophrys)和现柱兰属(Cryptostylis)中便有报道其 性传粉现象(Correvon et Pouyanne 1916;Pouyanne 1917;Coleman 1927)。 Liu等(2006)第一次报道大根槽舌兰(Holcoglossum amesianum)能够不借帮 任何前言,将它的花粉块翻转360。,使其伸到本人的柱头腔中,这是世界上首 次发觉一种新鲜的、完全由雄性花药自动活动而不借帮于任何外部传送前言完成 的白花传粉机制。除上述性传粉和自花传粉机制,正在兰科动物中还报道有很 多分歧的传粉机制,如性传粉中最常见的食源性(Shi et a1.2009:任 听2010),还有Betasian拟态(刘可为等2005;Ren et a1.201 1),产卵地 拟态(刘仲健等2004;Shi et a1.2007),以及供给报答的传粉(Jin et a1.2005; Wang et a1.2008;张洪芳等2010)。此中,性传粉被认为是导致兰科动物 多样性如斯之高的主要要素之一(CozzolinoWindmer 2005)。跟着各学科的 飞速成长,现在对兰科动物传粉生物学的研究,不只仅是保守的察看和统计,也 逐步取其他学科连系,如对花颜色的测定、对气息以及虫豸消息素的测定、景象形象 色谱取触角电位检测器连用手艺(GC.EAD)等各项分析性的手艺使用(Schiestl et a1.2003),无力鞭策了兰科动物传粉生物学的成长,也为传粉研究的冲破提 供了无力的手艺前提。 兰科动物生物地舆学研究 兰科动物分布的不服均性早已被关心。兰科动物850多个属中,有相当大一 部门,跨越10%(约90属)的属是区域性特有的属,洲际间断分布的属仅有33 个,仅占兰科属总数的4%,此中仅有11属是泛热带分布的广布类群(Chen 1983; 郭艳艳2012;Govaerts et a1.2013)。 动物生物地舆学的研究范畴,最成心思的一个课题之一即是东亚.温带 引言间断分布现象,深受动物学者的关心,也呈现分歧窗科分歧角度分歧条理的相关 研究工做,如典范分类学的研究(Hara 1972;Soltis et a1.1984)、地舆分布的研 究(Melviller 1982;HumphriesParenti 19861999)、动物分布区域比力 (Boufford 1983;Chen 1983a;Wu 1983)和遗传距离的估量(Xiang et a1. 1993)等。出格是跟着生物学、发源时间的估算及生物地舆学等各类手艺手 段的不竭提拔,越来越多相关东亚.间断分布模式的案例被切确的量化会商 和阐发。据统计,2010年之前,操纵数据对东亚.间断分布模式的类群 仍然跨越20个,包罗木兰科、五加科橡木属和人参属、虎耳草科等各个类群(李 纪红2010),现在的阐发数量更多且更为精细,如Zhao等(2013)基于系 统学的根本上,对菝葜科Smilax hispida复合群64个居群539个个别进行了生物 地舆学的阐发,成果发觉Smilax hispida复合群东亚.间断分布模式很可能是 由异域成种(allopatrie speciation)形成。Zhu等(2013)正在对虎耳草科落新妇属 (Astilbe,Saxifragaceae)动物进行系统发育研究的根本上,揣度该属动物东亚 .间断分布模式的成因有可能是第三纪晚期通过白令海峡长距离扩散形成。 近年来此类阐发还涉及Padus group(Liu et a1.20 13)、Scabiosa(Carlson,Linder Donoghue 20 12)、Theaceae(Li et a1.20 13)、subfamily Ixoroideae(Kainulainen et a1.2013)、Voyria(Merckx et a1.2013)等。 兰科动物中也不缺乏东亚.间断分布的品种。陈心启(Chen 1983a)对 东亚.温带间断分布的兰科8个种对进行了细致阐述,包罗杓兰属 (Cypridedium)、对叶兰属(Listera)、Pongonm、羊耳蒜属(Liparis)、舌唇兰 属(Platanthera)、筒距兰属(Tipularia)、Arethusa(Eleorchis)、Aplectrum(包 括部门杜鹃兰属Cremastra类群),统一年,陈心启(Chen 1983b)还特地对杓兰 属两个间断分布模式的种对进行了细致阐发。李纪红(2010)对杓兰属的生物地 理学进行了细致的研究;郭艳艳(郭艳艳2009Guo 2012)对杓兰亚科进行探 讨后发觉,杓兰亚科中叶半数的3个属最初分化,并且这3个属正在新旧世界的热 带间断分布是隔离分化构成的。可是,要想完全揭开东亚.间断分布模式的 谜底,需要更多、更具代表性的类群,进行系统发育学、古生物学、古地质学和 古天气学等多学科的分析阐发。

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