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九子母属的系统位置 - Journal of Systematics and Evolution

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植 物 分 类 学 报 46 (4): 586–594 (2008)<br />

<strong>Journal</strong> <strong>of</strong> <strong>Systematics</strong> <strong>and</strong> <strong>Evolution</strong> (formerly Acta Phytotaxonomica Sinica)<br />

doi: 10.3724/SP.J.1002.2008.07111<br />

http://www.plantsystematics.com<br />

九 子 母 属 的 系 统 位 置 : 来 自 叶 绿 体 rbcL 序 列 及<br />

核 核 糖 体 ITS 序 列 的 证 据<br />

潘 跃 芝 龚 洵<br />

*<br />

杨 杨<br />

( 中 国 科 学 院 昆 明 植 物 研 究 所 昆 明 650204)<br />

Phylogenetic position <strong>of</strong> the genus Dobinea: Evidence from<br />

nucleotide sequences <strong>of</strong> the chloroplast gene rbcL <strong>and</strong><br />

the nuclear ribosomal ITS region<br />

Yue-Zhi PAN Xun GONG * Yang YANG<br />

(Kunming Institute <strong>of</strong> Botany, Chinese Academy <strong>of</strong> Sciences, Kunming 650204, China)<br />

Abstract Dobinea Buch.-Ham. ex D. Don, a genus with two species endemic to east Asia, has been placed in<br />

three different families, the Podoaceae, tribe Acerineae <strong>of</strong> the Sapindaceae, <strong>and</strong> tribe Dobineeae <strong>of</strong> the Anacardiaceae.<br />

In this paper, phylogenetic relationships <strong>of</strong> the genus were examined based on DNA sequences <strong>of</strong> the<br />

chloroplast rbcL gene <strong>and</strong> the ITS region <strong>of</strong> nuclear ribosomal DNA. Our data support the monophyly <strong>of</strong> Dobinea<br />

<strong>and</strong> its placement in the Anacardiaceae.<br />

Key words Dobinea, nrITS, phylogeny, rbcL.<br />

摘 要 九 子 母 属 Dobinea Buch.-Ham. ex D. Don 是 一 个 东 亚 特 有 属 , 包 含 贡 山 九 子 母 D. vulgaris Buch.-Ham. ex D. Don 和 羊 角<br />

天 麻 D. delavayi (Baill.) Baill. 两 种 , 主 要 分 布 于 中 国 西 南 地 区 。 有 关 九 子 母 属 的 系 统 位 置 长 期 存 在 争 议 , 不 同 的 学 者 曾 将 其 归<br />

入 漆 树 科 Anacardiaceae、 无 患 子 科 Sapindaceae 和 九 子 母 科 Podoaceae。 本 文 基 于 rbcL 和 ITS 探 讨 了 其 系 统 位 置 , 结 果 表 明 , 九<br />

子 母 属 的 两 个 种 自 成 单 系 , 并 且 是 漆 树 科 的 成 员 。<br />

关 键 词 九 子 母 属 ; nrITS; 系 统 位 置 ; rbcL<br />

九 子 母 属 Dobinea Buch.-Ham. ex D. Don 是<br />

1825 年 成 立 的 属 , 包 含 贡 山 九 子 母 D. vulgaris<br />

Buch.-Ham. ex D. Don 和 羊 角 天 麻 D. delavayi<br />

(Baill.) Baill. 两 种 (Don, 1825; Baillon, 1887, 1889,<br />

1890)。 贡 山 九 子 母 为 常 绿 灌 木 , 分 布 于 云 南 西 北 部<br />

( 贡 山 )、 西 藏 东 南 部 ( 察 隅 、 墨 脱 ), 以 及 印 度 东 北 部 ,<br />

锡 金 和 尼 泊 尔 东 部 。 生 于 海 拔 1350–1700 m 的 江 边 、<br />

河 谷 疏 林 中 。 羊 角 天 麻 为 多 年 生 亚 灌 木 状 草 本 , 沿<br />

金 沙 江 流 域 分 布 , 从 云 南 中 部 、 西 北 部 分 布 到 四 川<br />

西 南 部 , 生 于 海 拔 1100–2300 m 的 向 阳 草 坡 或 灌 丛<br />

中 。 这 一 寡 种 属 的 特 征 为 单 叶 , 具 羽 状 脉 , 雌 花 无<br />

花 被 片 , 单 心 皮 贴 生 在 椭 圆 形 的 叶 状 苞 片 上 。<br />

九 子 母 属 成 立 时 只 有 贡 山 九 子 母 一 种 并 被 放 在<br />

槭 树 族 Acerinae ( 无 患 子 科 Sapindaceae) (Don, 1825),<br />

也 就 是 现 在 的 槭 树 科 Aceraceae 里 。Baillon (1887,<br />

———————————<br />

2007-08-27 收 稿 , 2008-04-22 收 修 改 稿 。<br />

* 通 讯 作 者 (Author for correspondence. E-mail: gongxun@mail.kib.ac.cn)。<br />

1889) 发 表 一 新 种 Podoon delavayi Baill., 随 后<br />

(1890) 将 其 归 入 九 子 母 属 , 命 名 为 D. delavayi<br />

(Baill.) Baill., 并 将 九 子 母 属 独 立 成 科 即 九 子 母 科<br />

Podoaceae。 他 认 为 虽 然 根 据 Morot (1889) 的 解 剖 工<br />

作 , 九 子 母 属 和 漆 树 科 Anacardiaceae 以 及 无 患 子 科<br />

有 近 缘 关 系 , 但 是 形 态 和 解 剖 特 征 , 尤 其 是 雌 花 无<br />

花 被 片 , 单 心 皮 贴 生 在 椭 圆 形 的 叶 状 苞 片 上 这 一 特<br />

征 更 支 持 其 独 立 为 一 科 。Forman (1954) 将 他 的 新 属<br />

Campylopetalum Forman 以 及 Dobinea 归 入 了 漆 树<br />

科 。 但 Hutchinson (1973) 认 为 九 子 母 科 Podoaceae ( 包<br />

括 Dobinea 和 Campylopetalum) 成 立 并 将 其 放 入 无 患<br />

子 目 Sapindales 。 Forman (1973) 后 来 也 认 为<br />

Podoaceae 应 该 成 立 并 与 漆 树 科 近 缘 。<br />

关 于 九 子 母 属 的 分 类 地 位 , 后 来 学 者 的 争 论 也<br />

主 要 集 中 在 是 将 其 作 为 漆 树 科 的 一 个 属 还 是 作 为<br />

九 子 母 科 的 一 个 属 。Melchior (1964)、 闵 天 禄 (1980)、<br />

Cronquist (1981)、Mitchell 和 Mori (1987) 等 将 九 子<br />

母 属 作 为 漆 树 科 的 一 个 属 ; 而 Takhtajan (1969,


潘 跃 芝 等 : 九 子 母 属 的 系 统 位 置 : 来 自 叶 绿 体 rbcL 序 列 及 核 核 糖 体 ITS 序 列 的 证 据 587<br />

1980, 1997)、Hutchinson (1973)、Willis (1973)、<br />

Dahlgren (1980)、Watson 和 Dallwitz (1992)、 李 恒<br />

(1994) 等 主 张 将 九 子 母 属 从 漆 树 科 中 分 出 来 而 独 立<br />

成 科 。《 中 国 植 物 志 》( 郑 勉 , 闵 天 禄 , 1980) 和 《Flora<br />

<strong>of</strong> China》(Min & Barfod, www.efloras.edu) 都 是 把 九<br />

子 母 属 放 在 了 漆 树 科 , 而 《 云 南 植 物 志 》 却 是 将 九<br />

子 母 属 放 在 了 九 子 母 科 ( 中 国 科 学 院 昆 明 植 物 研 究<br />

所 , 1979)。<br />

叶 绿 体 基 因 组 编 码 磷 酸 核 酮 糖 羧 化 酶 大 亚 基<br />

(rbcL) 基 因 序 列 被 广 泛 地 用 来 解 决 植 物 科 级 甚 至 属<br />

级 水 平 的 系 统 学 问 题 (Chase et al., 1993; Gielly &<br />

Taberlet, 1994; 陈 之 端 等 , 1998; 田 欣 , 李 德 铢 ,<br />

2002)。ITS 是 核 核 糖 体 DNA 的 内 转 录 间 隔 区 , 是 分<br />

子 系 统 学 研 究 中 应 用 最 为 广 泛 的 遗 传 片 段 (genetic<br />

fragments) 之 一 。 在 被 子 植 物 中 , ITS 区 既 具 有 核 苷 酸<br />

序 列 的 高 度 变 异 性 又 有 长 度 上 的 保 守 性 , 可 在 较 低<br />

的 分 类 阶 元 上 ( 如 属 间 、 种 间 ) 解 决 植 物 系 统 发 育 问<br />

题 ( 田 欣 , 李 德 铢 , 2002)。 本 文 利 用 ITS 和 rbcL 两<br />

个 基 因 片 段 对 九 子 母 属 的 系 统 位 置 进 行 探 讨 。 由 于<br />

一 直 未 能 得 到 泰 国 九 子 母 Campylopetalum siamense<br />

Forman 的 分 子 实 验 材 料 , 所 以 本 研 究 暂 不 讨 论 九 子<br />

母 属 和 Campylopetalum 的 系 统 关 系 。<br />

1 材 料 和 方 法<br />

1.1 实 验 材 料<br />

九 子 母 属 的 两 个 种 的 供 试 材 料 为 新 鲜 叶 片 , 样<br />

品 采 集 后 迅 速 带 回 实 验 室 进 行 DNA 的 提 取 , PCR 产<br />

物 扩 增 及 测 序 。 凭 证 标 本 ( 潘 跃 芝 0701、0702、0703)<br />

存 放 在 中 国 科 学 院 昆 明 植 物 研 究 所 标 本 馆 (KUN)。<br />

在 rbcL 序 列 分 析 中 内 类 群 还 包 含 漆 树 科 20 种 , 橄 榄<br />

科 Burseraceae 1 种 , 无 患 子 科 7 种 , 槭 树 科 2 种 , 它 们<br />

的 序 列 从 GenBank 上 下 载 。 根 据 Gadek 等 (1996) 的 分<br />

析 结 果 , rbcL 序 列 分 析 选 择 楝 科 Meliaceae 1 种 作 外<br />

类 群 。 根 据 rbcL 序 列 的 分 析 结 果 , ITS 序 列 分 析 时 只<br />

选 择 九 子 母 的 2 种 以 及 漆 树 科 的 27 种 为 分 析 对 象 , 并<br />

根 据 Gadek 等 (1996) 和 Pell (2004) 的 结 果 , 选 择 橄 榄<br />

科 的 1 种 做 外 类 群 。 除 九 子 母 属 的 2 种 外 , 其 他 类 群<br />

的 序 列 同 样 从 GenBank 上 下 载 。 样 品 信 息 见 表 1 和 表<br />

2。<br />

1.2 实 验 方 法<br />

1.2.1 总 DNA 的 提 取 总 DNA 的 提 取 采 用 上 海 华<br />

舜 生 物 工 程 有 限 公 司 提 供 的 植 物 DNA 抽 提 试 剂 盒<br />

W6521 进 行 提 取 。<br />

1.2.2 PCR 扩 增 及 测 序 扩 增 rbcL 序 列 的 引 物 选 择<br />

Savolainen 等 (2000) 所 用 的 序 列 : 1F: 5′-ATGTCAC-<br />

CACAAACAGAAAC-3′, 1460R: 5′-TCCTTTTAGT-<br />

AAAAGATTGGGCCGAG-3′。 反 应 体 系 20 μL, 包 括<br />

1.6 μL 的 DNA 模 板 ( 约 2 ng, 由 Gel Doc 图 像 分 析 仪<br />

测 得 ), 2 mmol/L MgCl2, 0.25 mmol/L dNTPs, 1×<br />

buffer, 0.25 μmol/L 引 物 , 4 U Taq DNA 聚 合 酶<br />

(Sangon 公 司 )。 扩 增 rbcL 基 因 程 序 为 : 97 ℃, 5 min<br />

预 变 性 。 循 环 温 度 94 ℃, 1 min 20 s; 54 ℃ 1 min 30<br />

s; 72 ℃, 3 min; 30 次 重 复 。 最 后 72 ℃ 延 伸 10 min。<br />

ITS 序 列 ( 包 含 5.8S 基 因 ) 的 扩 增 应 用 White 等<br />

(1990) 设 计 的 引 物 ITS4 和 ITS5。 反 应 体 系 20 μL, 包<br />

括 2 μL 的 DNA 模 板 ( 约 2.5 ng, 由 Gel Doc 图 像 分 析<br />

仪 测 得 ), 2.5 mmol/L MgCl2, 0.15 mmol/L dNTPs,<br />

1×buffer, 0.2 μmol/L 引 物 , 2 U Taq DNA 聚 合 酶<br />

(Takara 公 司 )。 扩 增 ITS 基 因 程 序 为 : 97 ℃, 3 min 预<br />

变 性 。 循 环 温 度 94 ℃, 50 s; 54 ℃ 1 min; 72 ℃, 1.5<br />

min; 35 次 重 复 。 最 后 72 ℃ 延 伸 7 min。<br />

扩 增 用 的 PCR 仪 为 GeneAmp 的 PCR System<br />

9700 型 。PCR 产 物 用 上 海 生 工 的 UNIQ-10 PCR 产 物<br />

纯 化 试 剂 盒 或 上 海 华 舜 Gel Extraction Mini Kit 纯 化<br />

后 直 接 用 于 测 序 。 纯 化 产 物 送 到 上 海 英 骏 生 物 技 术<br />

有 限 公 司 用 ABI 3730 测 序 仪 测 序 。<br />

1.2.3 排 序 和 系 统 发 育 分 析 rbcL 序 列 的 编 辑 和<br />

拼 接 用 SEQMAN 完 成 , 排 序 用 CLUSTAL X 完 成 。<br />

排 好 的 序 列 用 PAUP4.0 b10 (Sw<strong>of</strong>ford, 2002) 和<br />

MrBayes V3.0b (Huelsenbeck et al., 2001) 进 行 系 统<br />

发 育 分 析 。 用 PAUP4.0 b10 分 析 时 以 最 大 简 约 性 为<br />

标 准 , 采 用 启 发 式 搜 索 策 略 , 1000 次 序 列 随 机 加 入 ,<br />

TRB 枝 长 交 换 , 每 步 保 存 100 棵 树 。 最 后 得 到 系 统 树<br />

并 计 算 其 严 格 一 致 树 , 对 严 格 一 致 树 的 分 支 可 靠 性<br />

评 价 采 用 Bootstrap 分 析 , 500 次 重 复 取 样 , 1000 次 序<br />

列 随 机 加 入 。 在 用 贝 叶 斯 方 法 构 建 系 统 树 之 前 , 先<br />

用 MrModeltest 2.0 (Nyl<strong>and</strong>er JAA. 2004. MrModeltest<br />

2.0. Program distributed by the author. <strong>Evolution</strong>ary<br />

Biology Centre, Uppsala University, Sweden) 软 件<br />

获 得 最 适 合 rbcL 序 列 的 核 苷 酸 替 代 模 型 为 GTR+I+G<br />

(Yang & Rannala, 1997)。 分 析 过 程 中 采 用 MCMC 算<br />

法 , 以 随 机 树 为 起 始 树 , 运 行 4500000 代 , 每 100 代<br />

取 样 一 次 , 开 始 的 1000 代 作 为 老 化 样 本 舍 弃 。


588<br />

植 物 分 类 学 报 <strong>Journal</strong> <strong>of</strong> <strong>Systematics</strong> <strong>and</strong> <strong>Evolution</strong> 2008 46 卷 4 期<br />

表 1 用 于 rbcL 序 列 测 定 的 样 本 及 相 关 信 息<br />

Table 1 Samples used in the rbcL gene sequencing <strong>and</strong> their information<br />

种 名<br />

Species<br />

Amphipterygium adstringens (Schlechtend.) Schiede ex St<strong>and</strong>l.<br />

腰 果 Anacardium occidentale L.<br />

Blepharocarya depauperata Specht<br />

豆 腐 果 Buchanania latifolia Roxb.<br />

黄 栌 Cotinus coggygria Scop.<br />

Cyrtocarpa procera H. B. & K.<br />

羊 角 天 麻 Dobinea delavayi (Baill.) Baill.<br />

贡 山 九 子 母 Dobinea vulgaris Buch.-Ham. ex D. Don<br />

Laurophyllus capensis Thunb.<br />

杧 果 Mangifera indica L.<br />

阿 月 浑 子 Pistacia vera L.<br />

Rhus ambigua Lavallée ex Dippel<br />

Rhus copallina L.<br />

Rhus lucida L.<br />

Schinus molle L.<br />

Spondias cytherea Sonn.<br />

Tapirira mexicana March<strong>and</strong><br />

Toxicodendron radicans Kuntze<br />

野 漆 Toxicodendron succedaneum (L.) Kuntze<br />

木 蜡 树 Toxicodendron sylvestre (Sieb. et Zucc.) Kuntze<br />

毛 漆 树 Toxicodendron trichocarpum Kuntze<br />

漆 树 Toxicodendron vernicifluum (Stokes) F. A. Barkley<br />

肖 异 木 患 Allophylus cobbe (L.) Raeusch.<br />

Allophylus javensis Bl.<br />

龙 眼 Dimocarpus longan Lour.<br />

栾 树 Koelreuteria paniculata Laxm.<br />

Lepisanthes alata (Bl) Leenh.<br />

Mischocarpus pyriformis (F. Muell.) Radlk.<br />

Sapindus saponaria Lam.<br />

罗 浮 槭 Acer fabri Hance<br />

金 钱 槭 Dipteronia sinensis Oliv.<br />

Bursera inaguensis Britton<br />

南 岭 楝 树 Melia dubia Cav.<br />

采 集 地<br />

Locality<br />

云 南 昆 明 阿 子 营<br />

Aziying, Kunming,<br />

Yunnan, China<br />

云 南 高 黎 贡 山<br />

Mt. Gaoligong, Yunnan,<br />

China<br />

凭 证 标 本<br />

Voucher<br />

潘 跃 芝 (Y. Z. Pan) 0701 (KUN)<br />

潘 跃 芝 (Y. Z. Pan) 0702 (KUN)<br />

潘 跃 芝 (Y. Z. Pan) 0703 (KUN)<br />

基 因 库 序 列 号<br />

GenBank<br />

accession No.<br />

AJ402921<br />

AY462008<br />

U38928<br />

U39275<br />

AY510148<br />

U39272<br />

EU123469<br />

EU123470<br />

AM234810<br />

U39269<br />

AJ235786<br />

AY510147<br />

U00440<br />

AM234811<br />

U39270<br />

U39274<br />

U39273<br />

AY510140<br />

AY510144<br />

AY510145<br />

AY510143<br />

AY510142<br />

AY128248<br />

AY724343<br />

AY724349<br />

U39283<br />

AY724360<br />

AY724363<br />

AY724366<br />

EF186772<br />

U39268<br />

L01890<br />

AY128235<br />

ITS 序 列 的 编 辑 和 拼 接 用 SEQMAN 完 成 , 排 序<br />

用 CLUSTAL X 完 成 。 空 位 作 缺 失 处 理 。 排 好 的 序<br />

列 输 入 PAUP4.0 b10(Sw<strong>of</strong>ford, 2002) 进 行 系 统 发 育<br />

分 析 。 以 最 大 简 约 性 为 标 准 , 采 用 启 发 式 搜 索 策 略 ,<br />

1000 次 序 列 随 机 加 入 , TRB 枝 长 交 换 , 每 步 保 存 100<br />

棵 树 。 最 后 得 到 系 统 树 并 计 算 其 严 格 一 致 树 , 对 严<br />

格 一 致 树 的 分 支 可 靠 性 评 价 采 用 Bootstrap 分 析 ,<br />

1000 次 重 复 取 样 , 1000 次 序 列 随 机 加 入 。 在 用 贝 叶<br />

斯 分 析 前 , 用 MrModeltest 2.0 (Nyl<strong>and</strong>er JAA. 2004.<br />

MrModeltest 2.0. Program distributed by the author.<br />

<strong>Evolution</strong>ary Biology Centre, Uppsala University,<br />

Sweden) 软 件 分 析 最 适 合 ITS 序 列 的 核 苷 酸 替 代 模<br />

型 为 GTR+I+G (Yang & Rannala, 1997)。 分 析 过 程 中<br />

采 用 MCMC 算 法 , 以 随 机 树 为 起 始 树 , 运 行<br />

2000000 代 , 每 100 代 取 样 一 次 , 开 始 的 1000 代 作 为<br />

老 化 样 本 舍 弃 。


潘 跃 芝 等 : 九 子 母 属 的 系 统 位 置 : 来 自 叶 绿 体 rbcL 序 列 及 核 核 糖 体 ITS 序 列 的 证 据 589<br />

表 2 用 于 ITS 序 列 分 析 的 样 本 及 相 关 信 息<br />

Table 2 Samples used in the ITS gene sequencing <strong>and</strong> their information<br />

种 名<br />

Species<br />

Actinocheita filicina (DC.) F. A. Barkley<br />

腰 果 Anacardium occidentale L.<br />

Astronium urundeuva Engl.<br />

Bouea macrophylla Griff.<br />

Cardenasiodendron brachypterum (Loes.) F. A. Barkley<br />

黄 栌 Cotinus coggygria Scop.<br />

贡 山 九 子 母<br />

Dobinea vulgaris Buch.-Ham. ex D. Don<br />

羊 角 天 麻 Dobinea delavayi (Baill.) Baill.<br />

Loxopterygium huasango Spruce ex Engl.<br />

Loxostylis alata Spreng. ex Rchb.<br />

Malosma laurina Engl.<br />

Mangifera cochinchinensis Engl.<br />

Mangifera foetida Bl.<br />

黄 连 木 Pistacia chinensis Bunge<br />

Pistacia mexicana Kunth.<br />

盐 肤 木 Rhus chinensis Mill.<br />

Rhus glabra L.<br />

Rhus michauxii Sarg.<br />

Rhus s<strong>and</strong>wicensis A. Gray<br />

火 炬 树 Rhus typhina L.<br />

Schinopsis brasiliensis Engl.<br />

Schinus molle L.<br />

Schinus terebinthifolius Raddi<br />

Searsia ciliata (Licht. ex Schult.) A. J. Mill.<br />

Searsia quartiniana (A. Rich.) A. J. Mill.<br />

Spondias mombin L.<br />

Tapirira guianensis Aubl.<br />

Toxicodendron diversilobum Greene<br />

毒 漆 藤 Toxicodendron radicans (L.)Kuntze<br />

毛 漆 树 Toxicodendron trichocarpum (Miq.) Kuntze<br />

Bursera simaruba (L.) Sarg.<br />

采 集 地<br />

Locality<br />

云 南 高 黎 贡 山<br />

Mt. Gaoligong, Yunnan, China<br />

云 南 昆 明 阿 子 营<br />

Aziying, Kunming, Yunnan, China<br />

凭 证 标 本<br />

Voucher<br />

潘 跃 芝 (Y. Z. Pan) 0703 (KUN)<br />

潘 跃 芝 (Y. Z. Pan) 0701 (KUN)<br />

潘 跃 芝 (Y. Z. Pan) 0702 (KUN)<br />

GenBank 序 列 号<br />

GenBank<br />

accession No.<br />

AY641509<br />

AB071690<br />

DQ787397<br />

AB071691<br />

AY531204<br />

AY510157<br />

EU123467<br />

EU123468<br />

AY531205<br />

AY531201<br />

AY641510<br />

AB071677<br />

AB071680<br />

DQ390466<br />

AY641511<br />

AY641481<br />

AY641486<br />

AY641488<br />

AY641491<br />

DQ499060<br />

AY531203<br />

AY641512<br />

AY864894<br />

AY641513<br />

AY641517<br />

AF445882<br />

DQ787402<br />

AY677202<br />

AY677203<br />

AY510152<br />

AF080003<br />

2 结 果 和 分 析<br />

2.1 rbcL 序 列 结 果 分 析<br />

用 于 最 大 简 约 法 (MP) 分 析 的 矩 阵 长 度 为 1368<br />

个 位 点 , 264 个 变 异 位 点 , 133 个 信 息 位 点 。 启 发 式 搜<br />

索 得 到 的 222 棵 系 统 树 的 最 大 简 约 树 的 严 格 一 致 树<br />

步 长 为 524 步 , 一 致 性 指 数 (CI) 为 0.624, 保 留 性 指 数<br />

(RI) 为 0.724。 从 分 支 树 的 拓 扑 结 构 看 九 子 母 属 的 2<br />

种 聚 为 一 支 并 得 到 强 烈 支 持 (100%), 并 与 漆 树 科 漆<br />

树 族 Rhoeae 的 14 种 和 腰 果 族 Anacardieae 的 2 种 所 组<br />

成 的 支 系 互 为 姐 妹 类 群 , 支 持 率 85%; 和 槟 榔 青 族<br />

Spondiadeae 以 及 腰 果 族 的 豆 腐 果 关 系 较 远 。 在 漆 树<br />

科 内 , 槟 榔 青 族 的 单 系 发 生 得 到 了 71% 的 支 持 率 ,<br />

而 腰 果 族 和 漆 树 族 都 不 是 单 系 发 生 。 腰 果 族 的<br />

Mangifera 和 Anacardium 两 个 属 镶 嵌 在 漆 树 族 所 在<br />

的 分 支 内 ( 支 持 率 68%), 而 它 的 另 一 个 属<br />

Buchanania 则 是 漆 树 族 以 及 九 子 母 属 所 组 成 分 支 的<br />

姐 妹 类 群 。 橄 榄 科 的 Bursera inaguensis 是 漆 树 科 的<br />

姐 妹 类 群 。 无 患 子 科 的 7 种 组 成 一 单 系 ( 支 持 率 88%)<br />

并 与 槭 树 科 的 2 种 互 为 姐 妹 类 群 ( 支 持 率 100%)<br />

( 图 1)。<br />

用 贝 叶 斯 方 法 构 建 的 系 统 树 ( 图 2) 与 用 MP 法 构<br />

建 的 系 统 树 在 拓 扑 结 构 上 基 本 一 致 。 九 子 母 属 单 系<br />

发 生 并 构 成 漆 树 科 的 一 个 次 级 分 支 。 漆 树 科 的 槟 榔<br />

青 族 是 单 系 , 而 腰 果 族 和 漆 树 族 都 不 是 单 系 。 漆 树<br />

族 所 在 的 支 系 里 包 含 了 腰 果 族 的 2 种 Mangifera


590<br />

植 物 分 类 学 报 <strong>Journal</strong> <strong>of</strong> <strong>Systematics</strong> <strong>and</strong> <strong>Evolution</strong> 2008 46 卷 4 期<br />

Fig. 1.<br />

图 1 基 于 rbcL 序 列 构 建 的 MP 系 统 树 分 支 上 方 为 分 支 自 展 支 持 率 (%)。<br />

The strict consensus MP tree <strong>of</strong> the rbcL sequence analysis, with bootstrap values indicated above the branches.<br />

indica 和 Anacardium occidentale, 九 子 母 属 2 种 是 该<br />

支 系 的 姐 妹 类 群 。<br />

2.2 ITS 序 列 结 果 分 析<br />

ITS 区 包 括 部 分 ITS1、5.8S 和 部 分 ITS2, 在 人 工<br />

排 序 过 程 中 去 掉 了 中 间 几 个 不 确 定 的 位 点 。 实 际 用<br />

于 系 统 位 置 和 范 畴 分 析 的 矩 阵 长 度 为 569 个 位 点 ,<br />

其 中 276 个 为 变 异 位 点 , 217 个 为 信 息 位 点 。 启 发 式<br />

搜 索 得 到 的 7 棵 最 大 简 约 树 的 严 格 一 致 树 步 长 为<br />

994 步 , CI 为 0.489, RI 为 0.565。 在 ITS 拓 扑 结 构 树 ( 图<br />

3) 中 九 子 母 属 的 两 个 种 聚 为 一 支 ( 支 持 率 100%) 并 与<br />

漆 树 族 近 缘 。 盐 肤 木 属 Rhus L.、 漆 属 Toxicodendron<br />

(Tourn.) Mill.、 黄 连 木 属 Pistacia L.、 杧 果 属 Mangifera<br />

L. 以 及 Searsia F. A. Barkley 等 属 都 各 自 形 成 单<br />

系 , 但 相 互 之 间 的 关 系 并 没 有 大 于 50% 的 支 持 率 。<br />

九 子 母 属 、 漆 树 族 、 腰 果 族 三 类 群 形 成 单 系 ( 支 持 率<br />

99%), 九 子 母 属 与 槟 榔 青 族 关 系 相 对 较 远 ( 图 3)。<br />

在 用 贝 叶 斯 方 法 构 建 的 ITS 系 统 树 ( 图 4) 中 , 九<br />

子 母 属 两 个 种 构 成 单 系 , 并 与 漆 树 族 的 Astronium<br />

Jacq. 一 属 互 为 姐 妹 类 群 。 漆 树 族 和 槟 榔 青 族 在 此 系<br />

统 树 中 都 不 是 单 系 发 生 , 腰 果 族 的 单 系 发 生 得 到 了<br />

0.74 的 后 验 概 率 值 。 九 子 母 属 、 漆 树 族 和 腰 果 族 两<br />

个 种 共 同 组 成 的 分 支 得 到 1.00 的 后 验 概 率 值 。


潘 跃 芝 等 : 九 子 母 属 的 系 统 位 置 : 来 自 叶 绿 体 rbcL 序 列 及 核 核 糖 体 ITS 序 列 的 证 据 591<br />

图 2 基 于 rbcL 序 列 构 建 的 贝 叶 斯 系 统 树 分 支 上 方 为 分 支 后 验 概 率 值 。<br />

Fig. 2. A 50% majority-rule consensus tree obtained from the Bayesian analysis <strong>of</strong> rbcL sequences, with posterior probability values indicated<br />

above the branches.<br />

3 讨 论<br />

尽 管 九 子 母 属 的 系 统 位 置 一 直 存 在 着 争 论 , 但<br />

除 了 Pell (2004) 在 他 的 博 士 论 文 中 用 trnL-F 和 matK<br />

基 因 初 步 探 讨 了 该 属 的 系 统 位 置 外 , 利 用 分 子 证 据<br />

来 探 讨 这 个 问 题 还 未 见 正 式 的 报 道 。 本 研 究 首 先 分<br />

析 了 rbcL 序 列 , 取 样 范 围 包 含 了 与 九 子 母 属 系 统 位<br />

置 争 议 有 关 的 漆 树 科 (3 族 14 属 )、 槭 树 科 (2 属 ) 以 及 与<br />

它 们 近 缘 的 无 患 子 科 (6 属 ) 和 橄 榄 科 (1 属 )。 分 析 结 果<br />

表 明 九 子 母 属 是 漆 树 科 的 一 个 属 , 漆 树 族 和 腰 果 族<br />

的 两 个 种 所 组 成 的 支 系 与 九 子 母 属 是 姐 妹 群 关 系 。<br />

而 无 患 子 科 和 槭 树 科 与 九 子 母 属 的 关 系 都 远 ( 图 1,<br />

2)。 除 槟 榔 青 族 是 单 系 发 生 外 , 在 rbcL 系 统 树 中 漆<br />

树 科 的 漆 树 族 和 腰 果 族 都 不 是 单 系 发 生 , 从 系 统 树<br />

上 可 以 看 出 九 子 母 属 与 漆 树 族 关 系 近 缘 , 与 槟 榔 青<br />

族 亲 缘 关 系 相 对 较 远 。<br />

依 据 rbcL 序 列 分 析 的 结 果 , 橄 榄 科 构 成 漆 树 科<br />

的 姐 妹 群 , 故 在 ITS 的 分 析 中 选 择 橄 榄 科 的 1 种 作 为<br />

外 类 群 , 而 内 类 群 则 由 漆 树 科 3 族 19 属 的 植 物 及 九<br />

子 母 属 的 2 种 组 成 。 与 rbcL 序 列 分 析 的 结 果 相 同 , 九


592<br />

植 物 分 类 学 报 <strong>Journal</strong> <strong>of</strong> <strong>Systematics</strong> <strong>and</strong> <strong>Evolution</strong> 2008 46 卷 4 期<br />

Fig. 3.<br />

图 3 基 于 ITS 序 列 构 建 的 系 统 树 分 支 上 方 为 分 支 自 展 支 持 率 (%)。<br />

The strict consensus MP tree <strong>of</strong> the ITS sequence analysis, with bootstrap values indicated above the branches.<br />

子 母 属 2 种 构 成 单 系 并 得 到 强 烈 支 持 。 而 与 rbcL 序<br />

列 分 析 结 果 不 同 的 是 九 子 母 属 在 ITS 系 统 树 中 是 镶<br />

嵌 在 漆 树 族 中 , 与 腰 果 族 和 槟 榔 青 族 两 族 关 系 相 对<br />

较 远 ( 图 3, 4)。 换 言 之 , 本 研 究 两 个 序 列 的 分 析 结 果<br />

都 支 持 九 子 母 属 是 漆 树 科 的 一 属 , 并 且 与 漆 树 族 有<br />

较 近 的 关 系 。<br />

Pell (2004) 讨 论 了 漆 树 科 的 系 统 及 其 地 理 分 布<br />

和 起 源 问 题 , 在 其 trnL-F 和 matK 序 列 分 析 中 , 包 含<br />

了 九 子 母 属 的 贡 山 九 子 母 1 种 , 其 结 果 表 明 九 子 母<br />

属 归 属 于 漆 树 科 , 是 腰 果 族 、 漆 树 族 和 肉 托 果 族<br />

Semecarpeae 所 组 成 支 系 的 姐 妹 群 。 本 研 究 同 样 支 持<br />

九 子 母 属 是 漆 树 科 一 类 群 , 但 在 探 究 九 子 母 属 与 漆<br />

树 科 其 他 类 群 的 关 系 时 与 Pell (2004) 的 结 果 稍 有 不<br />

同 。 在 Pell (2004) 的 系 统 树 里 腰 果 族 是 单 系 发 生 , 而<br />

本 研 究 rbcL 系 统 树 表 明 腰 果 族 不 是 单 系 , 3 种 中 的 2<br />

个 与 漆 树 族 类 群 组 成 单 系 , 九 子 母 属 是 它 们 的 姐 妹<br />

类 群 。 而 另 一 个 种 Buchanania latifolia 则 是 漆 树 族 、<br />

九 子 母 属 以 及 腰 果 族 的 另 外 两 个 种 所 构 成 支 系 的<br />

姐 妹 类 群 。 而 ITS 系 统 树 也 只 是 表 明 九 子 母 属 与 漆<br />

树 族 关 系 紧 密 而 未 能 解 决 它 们 的 相 对 关 系 。


潘 跃 芝 等 : 九 子 母 属 的 系 统 位 置 : 来 自 叶 绿 体 rbcL 序 列 及 核 核 糖 体 ITS 序 列 的 证 据 593<br />

图 4 基 于 ITS 序 列 构 建 的 贝 叶 斯 系 统 树 分 支 上 方 为 分 支 后 验 概 率 值 。<br />

Fig. 4. A 50% majority-rule consensus tree obtained from the Bayesian analysis <strong>of</strong> ITS sequences, with posterior probability values indicated above<br />

the branches.<br />

在 形 态 上 九 子 母 属 植 物 尽 管 在 雌 花 的 花 被 片<br />

上 与 漆 树 科 其 他 类 群 明 显 不 同 , 但 是 它 的 心 皮 结 构<br />

却 与 腰 果 族 相 似 (Wannan & Quinn, 1991), 内 果 皮<br />

结 构 更 接 近 漆 树 族 (Wannan & Quinn, 1990),<br />

Radlk<strong>of</strong>er (1888) 发 现 九 子 母 属 在 韧 皮 部 有 树 脂 道 与<br />

漆 树 科 植 物 很 相 像 , 并 建 议 将 其 归 入 漆 树 科 。 九 子<br />

母 属 植 物 雌 花 花 被 片 的 缺 失 可 能 只 是 一 种 对 风 媒<br />

传 粉 的 适 应 (Pell, 2004)。 总 之 , 本 研 究 rbcL 和 ITS<br />

两 个 序 列 的 结 果 表 明 九 子 母 属 是 漆 树 科 的 一 个 类<br />

群 , 结 合 它 在 花 形 态 上 与 漆 树 科 其 他 植 物 的 不 同 ,<br />

我 们 认 为 将 九 子 母 属 作 为 漆 树 科 的 一 个 族 —— 九<br />

子 母 族 Dobineeae 是 合 适 的 ( 郑 勉 , 闵 天 禄 , 1980;<br />

Min & Barfod, www.efloras.org)。 为 进 一 步 探 讨 它 与<br />

漆 树 科 其 他 族 的 关 系 , 进 一 步 扩 大 取 样 范 围 是 非 常<br />

必 要 的 。<br />

致 谢 国 家 重 点 基 础 研 究 发 展 计 划 项 目 (973 计 划 )<br />

(2007CB411600) 和 国 家 自 然 科 学 基 金 (30670210) 资<br />

助 。


594<br />

植 物 分 类 学 报 <strong>Journal</strong> <strong>of</strong> <strong>Systematics</strong> <strong>and</strong> <strong>Evolution</strong> 2008 46 卷 4 期<br />

参 考 文 献<br />

Baillon HE. 1887. Un nouveau type apérianthé. Bulletin<br />

deMensuel de la Société Linnéenne de Paris 1: 681–683.<br />

Baillon HE. 1889. Les fleurs mâles du Podoon. Bulletin<br />

deMensuel de la Société Linnéenne de Paris 1: 793.<br />

Baillon HE. 1890. Les rapports du Podoon et Du Dobinea.<br />

Bulletin deMensuel de la Société Linnéenne de Paris 2:<br />

834–835.<br />

Chase MW, Soltis DE, Olmstead RG, Morgan D, Les DH,<br />

Mishler BD, Duvall MR, Price RA, Hills HG, Qiu Y-L,<br />

Kron KA, Rettig JH, Conti E, Palmer JD, Manhart JR,<br />

Sytsma KJ, Michaels HJ, Kress WJ, Karol KG, Clark WD,<br />

Hedrén M, Gaut BS, Jansen RK, Kim K-J, Wimpee CF,<br />

Smith JF, Furnier GR, Strauss SH, Xiang Q-Y, Plunkett<br />

GM, Soltis PS, Swensen SM, Williams SE, Gadek PA,<br />

Quinn CJ, Eguiarte LE, Golenberg E, Learn GH Jr,<br />

Graham SW, Barrett SCH, Dayan<strong>and</strong>an S, Albert VA.<br />

1993. Phylogenetics <strong>of</strong> seed plants: an analysis <strong>of</strong><br />

nucleotide sequences from the plastid gene rbcL. Annals<br />

<strong>of</strong> the Missouri Botanical Garden 80: 528–588.<br />

Chen Z-D ( 陈 之 端 ), Wang X-Q ( 汪 小 全 ), Sun H-Y ( 孙 海 英 ),<br />

Han Y ( 韩 英 ), Zhang Z-X ( 张 志 宪 ), Zou Y-P ( 邹 喻 苹 ),<br />

Lu A-M ( 路 安 民 ). 1998. Systematic position <strong>of</strong> the<br />

Rhoipteleaceae: evidence from nucleotide sequences <strong>of</strong><br />

rbcL gene. Acta Phytotaxonomica Sinica ( 植 物 分 类 学 报 )<br />

36: 1–7.<br />

Cronquist A. 1981. An integrated system <strong>of</strong> classification <strong>of</strong><br />

flowering plants. New York: Columbia University Press.<br />

Dahlgren RMT. 1980. A revised system <strong>of</strong> classification <strong>of</strong> the<br />

angiosperms. Botanical <strong>Journal</strong> <strong>of</strong> the Linnean Society 80:<br />

91–124.<br />

Don D. 1825. Dobinea. In: Prodromus Florae Nepalensis. 249.<br />

Forman LL. 1954. A new genus from Thail<strong>and</strong>. Kew Bulletin<br />

4: 555–564.<br />

Forman LL. 1973. Podoaceae. In: Airy Shaw HK. A dictionary<br />

<strong>of</strong> the flowering plants <strong>and</strong> ferns. 8th ed. Cambridge:<br />

Cambridge University Press. 923.<br />

Gadek PA, Fern<strong>and</strong>o ES, Quinn CJ, Hoot SB, Terrazas T. 1996.<br />

Sapindales: Molecular delimitation <strong>and</strong> infraordinal<br />

groups. American <strong>Journal</strong> <strong>of</strong> Botany 83: 802–811.<br />

Gielly L, Taberlet P. 1994. The use <strong>of</strong> chloroplast DNA to<br />

resolve plant phylogenies: noncoding versus rbcL<br />

sequences. Molecular Biology <strong>and</strong> <strong>Evolution</strong> 11: 769–777.<br />

Huelsenbeck JP, Ronquist F, Nielsen R, Bollback JP. 2001.<br />

Bayesian inference <strong>of</strong> phylogeny <strong>and</strong> its impact on<br />

evolutionary biology. Science 294: 2310–2314.<br />

Hutchinson J. 1973. The families <strong>of</strong> flowering plants. Oxford:<br />

Clarendon Press.<br />

Kunming Institute <strong>of</strong> Botany (Chinese Academy <strong>of</strong> Sciences)<br />

( 中 国 科 学 院 昆 明 植 物 研 究 所 ). 1979. Podoaceae. In:<br />

Flora Yunnanica ( 云 南 植 物 志 ). Beijing: Science Press. 2:<br />

348–351.<br />

Li H ( 李 恒 ). 1994. Phylogeny, origin <strong>and</strong> species replacement<br />

<strong>of</strong> Podoaceae. Acta Botanica Yunnanica ( 云 南 植 物 研 究 )<br />

(Suppl.)VI: 121–126.<br />

Melchior H. 1964. Engler’s Syllabus der Pflanzenfamilien. Vol.<br />

2. 12 ed. Berlin: Gebruder Borntraeger.<br />

Min T-L ( 闵 天 禄 ). 1980. The geographic distribution <strong>and</strong><br />

floristic character <strong>of</strong> Chinese Anacardiaceae. Acta<br />

Botanica Yunnanica ( 云 南 植 物 研 究 ) 2: 390–401.<br />

Min T, Barfod A. Anacardiaceae (draft) [online]. In: Wu ZY,<br />

Raven PH eds. Flora <strong>of</strong> China. Beijing: Science Press; St.<br />

Louis: Missouri Botanical Garden Press. Available from<br />

www.efloras.org [assessed 27 August 2007].<br />

Mitchell JD, Mori SA. 1987. The cashew <strong>and</strong> its relatives<br />

(Anacardium: Anacardiaceae). Memoirs <strong>of</strong> the New York<br />

Botanical Garden 42: 1–76.<br />

Morot L. 1889. Sur les affinités anatomique du genre Podoon.<br />

<strong>Journal</strong> Botanique Paris 3: 388–390.<br />

Pell SK. 2004. Molecular systematics <strong>of</strong> the cashew family<br />

(Anacardiaceae). Ph.D. Dissertation. Louisiana: Louisiana<br />

State University <strong>and</strong> Agricultural <strong>and</strong> Mechanical College.<br />

Radlk<strong>of</strong>er LA. 1888. Ueber die Versetzung der Gattung<br />

Dobinea von den Acerineen zu den Anacardiaceen. In:<br />

Bayer SB. Akademie der Wissenschaften. 18: 385–395.<br />

Savolainen V, Chase MW, Hoot SB, Morton CM, Soltis DE,<br />

Bayer C, Fay MF, de Bruijin AY, Sullivan S, Qiu Y-L.<br />

2000. Phylogenetics <strong>of</strong> flowering plants based on<br />

combined analysis <strong>of</strong> plastid atpB <strong>and</strong> rbcL gene<br />

sequences. Systematic Biology 49: 306–362.<br />

Sw<strong>of</strong>ford DL. 2002. PAUP4.0b10. Phylogenetic analysis using<br />

parsimony (<strong>and</strong> other methods). Version 4. Sunderl<strong>and</strong>,<br />

MA: Sinauer Associates.<br />

Takhtajan A. 1969. Flowering plants: origin <strong>and</strong> dispersal.<br />

Washington, D.C.: Smithsonian Institution Press.<br />

Takhtajan A. 1980. Outline <strong>of</strong> the classification <strong>of</strong> flowering<br />

plants (Magnoliophyta). Botanical Review 46: 226–267.<br />

Takhtajan A. 1997. Diversity <strong>and</strong> classification <strong>of</strong> flowering<br />

plants. New York: Columbia University Press.<br />

Tian X ( 田 欣 ), Li D-Z ( 李 德 铢 ). 2002. Application <strong>of</strong> DNA<br />

sequences in plant phylogenetic study. Acta Botanica<br />

Yunnanica ( 云 南 植 物 研 究 ) 24: 170–184.<br />

Willis JC. 1973. A dictionary <strong>of</strong> the flowering plants <strong>and</strong> ferns.<br />

8th ed. Revised by H. K. Airy Shaw. Cambridge:<br />

Cambridge University Press.<br />

Wannan BS, Quinn C. 1990. Pericarp structure <strong>and</strong> generic<br />

affinities in the Anacardiaceae. Botanical <strong>Journal</strong> <strong>of</strong> the<br />

Linnean Society 102: 225–252.<br />

Wannan BS, Quinn C. 1991. Floral structure <strong>and</strong> evolution in<br />

the Anacardiaceae. Botanical <strong>Journal</strong> <strong>of</strong> the Linnean<br />

Society 107: 349–385.<br />

Watson L, Dallwitz MJ. (1992 onwards). The Families <strong>of</strong><br />

Flowering Plants: Descriptions, Illustrations, Identification,<br />

<strong>and</strong> Information Retrieval (Version: 29th July<br />

2006). Available from http://delta-intkey.com.<br />

White TJ, Bruns T, Lee S, Taylor J. 1990. Amplification <strong>and</strong><br />

direct sequencing <strong>of</strong> fungal ribosomal RNA genes for<br />

phylogenetics. In: Innis M, Gelf<strong>and</strong> D, Sninsky J, White T<br />

eds. PCR protocols: a guide to methods <strong>and</strong> applications.<br />

San Diego, CA: Academic Press. 315–322.<br />

Yang Z, Rannala B. 1997. Bayesian phylogenetic inference<br />

using DNA sequences: A markov chain monte carlo<br />

method. Molecular Biology <strong>and</strong> <strong>Evolution</strong> 14: 717–724.<br />

Zheng M ( 郑 勉 ), Min T-L ( 闵 天 禄 ) . 1980. Dobinea Buch.-<br />

Ham. ex D. Don. In: Flora Reipublicae Popularis Sinicae<br />

( 中 国 植 物 志 ). Beijing: Science Press. 45 (1): 132–135.

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