杏属种间杂交及洪平杏物种起源探讨
自然杂交现象在植物界较为普遍，是物种形成和进化的动力之一。杏属(Armeniaca Mill.)种间的自然杂交非常普遍，给属内分类带来困难。洪平杏(A.hongpingensis Yüet Li)是杏属内一狭域分布种（仅见于神农架林区），有学者根据形态特征推测其可能为梅(A.mume Sieb.)和杏(A.vulgaris Lam.)的天然杂交种，也有学者依形态研究认为其为梅的一个变种，另有相关形态研究表明其为一个独立的种，但与梅的关系更近，然而对其在杏属的分类地位及与近缘种的亲缘关系尚未有系统的分子生物学研究。本文从形态学（包括宏观特征和微形态）、繁殖生物学和分子系统学方面入手，探究洪平杏的起源及其与杏属近缘种的亲缘关系。主要研究结果如下: 形态特征比较:对洪平杏、梅、杏梅(A.mume Sieb.var.bungo Makino)、杏选取16个定性形状和23个定量性状比较，结果如下:洪平杏共有27个性状与梅、杏具有显著差异，24个性状与杏梅具有显著差异。利用扫描电镜对洪平杏、梅、杏梅、杏的叶片和花粉进行观察和测量，结果显示:四个种的叶表皮细胞形状、气孔器类型、花粉形态及外壁纹饰、附属物较为相似;而在叶的毛被分布位置、密度及表皮细胞大小、气孔大小、花粉大小上，洪平杏与三种有显著差异。总体而言，洪平杏在形态上是明显区别于梅、杏、杏梅的。 繁殖生物学研究:选取了陕西杨陵栽培的梅与杏，进行繁殖生物学的研究，结果如下:1、梅与杏存在短暂的重叠花期。2、梅与杏存在可检测到的花粉流。3、梅与杏分别作为父本和母本的相互授粉试验均可结实，表明二者种间生殖隔离较弱。花期重叠和较弱的生殖隔离为梅与杏的自然杂交提供了理论上的可能性。 分子系统学研究:以洪平杏成株和实生苗以及包括杏、梅在内的6种（含1变种）杏属植物为研究材料，采用两个核基因(ITS和SBEI)和两个叶绿体基因（matK和ycf1b）的序列分别构建的系统树均显示洪平杏自成一支，独立于梅与杏以及杏属其它种;区别在于山杏(A.sibirica Lam.)与梅的位置，但都显示杏、藏杏[A.holosericea(Batal.)Kost.]、东北杏[A.mandshurica(Maxim.)Skv.]、杏梅的系统位置距洪平杏较梅近。基于ITS克隆构建的贝叶斯一致树显示除极少数洪平杏与实生苗的克隆与杏或杏梅聚为一支，其余所有克隆自成两大支，没有克隆与梅聚为一支。基于SBEI和cf1b的单倍型分析，洪平杏成株及实生苗均未检测到杏或梅的单倍型，仅有少数(2/9)实生苗个体在叶绿体matK中检测到了杏的单倍型。以上结果不支持洪平杏为梅和杏的天然杂交，认为，洪平杏是杏属的一个独立种，且其与杏的关系较梅近并与杏存在可检测到的基因流，与藏杏、东北杏、杏梅亲缘关系较近。 综合形态学、繁殖生物学以及分子系统学的研究结果，虽然杏与梅存在杂交的可能性，但洪平杏并不是二者的杂交种，而是一个独立的物种;与杏的关系较梅更近，与藏杏、东北杏、杏梅均有较近的亲缘关系，与梅、山杏的关系较远。
洪平杏;物种起源;形态特征;繁殖生物学;分子系统学
武汉大学
硕士
植物学
汪小凡
2018
中文
S662.2;S602.1
2019-08-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）