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摘要：从形态学及细胞学两方面，运用居群学的方法对茴茴蒜（Ranunculus chinensis Bunge）在贵阳、昆明、大理、思茅、勐腊等地的进化特征进行了分析，根据分析结果并结合毛茛属（Ranunculus L.）植物的迁移进化特征，推测茴茴蒜在中国大陆的进化迁移路线很可能是从西到东，即经度不断增加的方向。
关键词：茴茴蒜（Ranunculus chinensis Bunge）；形态学分析；细胞学分析；居群；迁移进化
中图分类号：Q949.746.5+8 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2016）16-4190-03
DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2016.16.030
植物的分布范围随着冰期气候波动而发生进退[1-3]，中国在第四纪时同样受到过冰期的强烈作用，这种气候波动影响了中国南北植物区系[4]，并且由于中国地势西高东低，在川西、滇西北和青藏高原东部发生的冰川也会影响到东西植物区系的形成[5]，所以中国现存植物区系的成因比欧美更为复杂。王文采[6，7]通过对中国一些植物的地理分布和亲缘关系的研究，得出了3条迁移路线，分别从中国的西南向东、西和东北3个方向迁移。茴茴蒜（Ranunculus chinensis Bunge）分布区生态环境复杂多样，差异性很大，在相对地理隔离的条件下，由于对生长环境长期适应的结果，必然导致居群间和居群内产生变异，因此，对茴茴蒜表型及核型性状进行比较，不仅能初步了解居群遗传变异的大小，同时也能了解茴茴蒜进化的特征，从而为其他植物的进化研究提供资料。
1 材料与方法
1.1 形态学研究
1.1.1 材料来源 参试材料来源于4个地点，分别是贵州省贵阳市花溪区（地理坐标为北纬26.57°，东经106.71°）和云南省的昆明市（北纬25.04°，东经102.73°）、大理白族自治州（北纬25.69°，东经100.19°）、普洱市思茅区（北纬22.79°，东经101.71°）；生境都是路旁或田头地边。材料凭证标本现存于九江学院生命科学学院标本室。
1.1.2 形态性状测定方法 茴茴蒜形态性状测定参照张竞男等[8]的方法。在每个居群中各采30个植株制作标本，对每个标本用游标卡尺分别测量其株高、基生叶柄长、基生叶片长、基生叶片宽、基生叶一回裂片宽、基生叶一回裂片深、基生叶二回裂片宽、基生叶二回裂片深、茎生叶裂片长、茎生叶裂片宽、茎生叶长、茎生叶宽、花瓣长、花瓣宽、萼片长、萼片宽，计算基生叶长宽比、茎生叶长宽比、花瓣长宽比、萼片长宽比、瘦果扁平度，统计单花心皮数。将每一居群测得的30株群体各形态性状值计算平均数，得每一居群内各性状的平均值，再综合所有居群分析，找出每一性状在所有居群范围内的变化值最大值、最小值，运用SPSS 11.0软件对上述性状的测量值、记数值和判别值进行居群间遗传差异分析，其中对性状判别采用单叶记为0、复叶记为1的方法进行处理，以期找到不同地理环境间性状分化的规律，从而探寻该种在进化过程中的可能迁移路线。
1.2 细胞学研究
1.2.1 材料来源 细胞学研究的材料也是来源于4个地点，都分布在云南省，分别是昆明市（北纬24.58°，东经102.82°）、大理白族自治州（北纬25.69°，东经100.19°）、普洱市思茅区（北纬22.79°，东经101.71°）、西双版纳傣族自治州勐腊县（北纬21.48°，东经101.56°）。
1.2.2 方法 每居群选取20 个植株，每株选取5个中期分裂相的细胞，取其平均值做核型分析。核型分析取样方法是根尖用0.1%秋水仙素溶液在20 ℃预处理约2 h后，用卡诺氏液固定12 h，75%乙醇保存；用1 mol/L 盐酸在60 ℃下解离7～10 min，改良卡宝红染色压片，常规方法制片。核型分析采用文献[9]的方法，核型不对称系数计算用文献[10]的方法。核型图中多倍体染色体是根据长度和着丝点位置综合考虑进行排列的，以便分析多倍体的染色体组成。具体染色体性状选择和分析参照文献[11]的方法。
2 结果与分析
2.1 形态学分析
茴茴蒜不同居群性状的平均值测定情况见表1。从表1可见，茴茴蒜表现稳定的性状如花瓣长宽比、萼片长宽比在不同居群间呈现出随着经度的增加有逐渐增大的趋势。稳定表达的性状受外界环境影响小，其变异属可遗传变异，能反映植物真实的进化状况。
2.2 细胞学分析
形态的显著差异是物种展现遗传多样性最直观的显性指标，是研究遗传多样性最基础的手段。但表型性状经常会受到环境因素的影响而发生变化，有些情况下表型变化并不能真实地反映遗传变异，要更加准确、细致地了解居群的遗传变异状况，仅仅依赖表型性状是远远不够的，还必须进行更深层次的研究。细胞学水平上的核型性状的比较在现阶段就是一种较为真实、准确地反映遗传变异的方法，因为染色体的变异是遗传变异的重要来源，往往具有适应和进化上的意义，可初步了解遗传变异的大小，分析居群的遗传变异水平和遗传结构，这对阐述植物类群的系统发育、亲缘关系、物种形成及进化研究都有着重要的意义[12]。茴茴蒜各居群间核型性状比较情况见表2，核型不对称系数比较情况见图1，染色体组总长比较情况见图2，染色体核型形态见图3。结合各居群所处的地理位置，从表2、图1、图2、图3可看出，茴茴蒜各居群间的核型不对称系数、染色体组总长在总体上呈现出一定的变化规律，即随着经度增大，核型不对称系数增大，而染色体组总长减小；体现出了茴茴蒜进化的趋势[13-15]。
3 小结与讨论
毛茛属植物在长期的进化过程中，各性状都表现出了一定的进化方向或趋势，如萼片从卵形或椭圆形向狭长圆形方向进化[16]；花瓣从倒卵形向长圆形或倒披针形转变[17，18]；瘦果自卵球形到两侧强烈扁压演化[19]；也就是说花萼、花瓣长宽比及瘦果扁平度均朝着增大的方向进化。核型方面，原始的种类具有更为对称的核型，即核型不对称系数小[13，14]或更大的染色体组总长[15]；反之则相反。结合试验结果和王文采[6，7]对中国一些植物迁移路线的研究类似，推测茴茴蒜在中国大陆的进化历史过程中，其可能的迁移路线是从西南部的云贵高原一带出发，然后按照从西到东即经度不断增加的方向迁移进化。
参考文献：
[1] HEWITT G M. Some genetic consequences of ice ages，and their role in divergence and speciation[J]. Biol J Linn Soc， 1996，58：247-276.
[2] HEWITT G M. Post-glacial recolonization of European biota[J]. Biol J Linn Soc，1999，68：87-l12.
[3] COMES H P，KADEREIT J W. The effect of Quatemary climatic changes on plant distribution and evolution[J]. Trends Plant Sci，1998，3：432-438.
[4] 中国第四纪孢粉数据库小组. 中国中全新世和末次盛冰期生物群区的重建[J]. 植物学报，2000，42（11）：1201-1209.
[5] LJ J J，ZHOU S Z，PAN B T. The problems of Quatemary glaciation in the eastern part in the Qinghai. Xizang Plateau[J]. Quater Sci，1991，l1（31）：193-203.
[6] 王文采. 东亚地区植物的分布格局和迁移路线[J]. 植物分类学报，1991，30（1）：1-24.
[7] 王文采. 东亚地区植物的分布格局和迁移路线（续）[J]. 植物分类学报，1992，31（2）：97-l17.
[8] 张竞男，周 巍，汪小凡. 小毛茛居群分化研究Ⅰ.居群内和居群间的形态变异[J]. 广西植物，2001，21（2）：146-149.
[9] 李懋学，陈瑞阳.关于植物核型分析的标准化问题[J].武汉植物学研究，1985，3（4）：297-302.
[10] ARANO H. Cytological studies in carduoideae Compositae of Japan，IX. The karyotype analysis and phylogentic considerations on Pertya and Ainsliea[J]. Bot Mag Tokyo，1963，76： 32-39.
[11] TORRELL M，CERBAH M，SILJAK-YAKOVLEV S，et al. Molecular cytogenetics of the genus Artemisia（Asteraceae，Anthemideae）：Fluorochrome banding and fluorescence in situ hybridization. I. Subgenus Seriphidium and related taxa[J]. Plant Syst Evol，2003，239：141-153.
[12] 洪德元.植物细胞分类学[M].北京：科学出版社，1990.
[13] LEVITSKY G A. The karyotype in systematics[J]. Bull Appl Bot Genet Pl Breed，1931，27：187-239.
[14] 聂谷华，廖 亮，方 亮，等.国产毛茛属植物五种一变种的核型[J].云南植物研究，2007，29（3）：316-322.
[15] KURITA M. Chromosome studies in Ranunculaceae VIII.Karyotype and phylogeny[D]. Rep Bio Inst，Ehime Univ，Matsuyama City，Japan，1958.
[16] TAMURA. Morphology and phylogenyof the Ranunculaceae[J].Rep Osaka Univ，1963，12（2）：141-156.
[17] TUTIN T G，RANUMCULUS L. Flora Europaea[M]. London： Cambridge Univ Press，1964. 223-238.
[18] TAMURA. New classificationof thefamily Ranunculaceae[J].Acta Geobot，1991，42（2）：177-187.
[19] 聂谷华，廖 亮. 禺毛茛复合体及其近缘种研究进展[J]. 湖北农业科学，2011，50（14）：2813-2815.