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樟科(Lauraceae)植物是华南地区天然林的重要类群。在野外调查和标本查阅的基础上,研究了深圳市樟科植物的物种分类;同时针对润楠属(Machilus)某些种间及种内形态变异较大的问题,研究了广东省南昆山、天井山和梧桐山的浙江润楠、红楠、华润楠及广东润楠等几种形态上容易混淆种类的系统地位,应用扫描电子显微镜、数量分类学和ISSR分子生物学技术,探讨了这些近缘种的亲缘关系,主要结果如下:
1.深圳樟科植物的种类及与邻近城市的物种相似性比较
通过整理与鉴定深圳樟科的有关资料,确定深圳市有樟科植物8属36种4变种,其中包括短序琼楠(Beilschmiedia brevipaniculata)、毛山鸡椒(Litsea cubeba var.formosana),华南木姜子(L.greenmaniana),黄心树(Machilus gamblei),信宜润楠(M.wangchiana)和美丽新木姜子(Neolitsea pulchella)等6个新纪录,并纠正了3个种美丽新木姜子(Neolitsea pulchella)、毛山鸡椒 (Litsea cubeba var.formosana)和美脉琼楠(Beilschmiedia delicata)在深圳的鉴定。深圳樟科植物属主要有5种分布型,泛热带分布、热带亚洲和热带美洲间断分布、旧世界热带分布、热带亚洲至热带大洋洲分布、热带亚洲(印度-马来西亚)分布,以热带亚洲分布最为丰富。与澳门、香港、南岭和尖峰岭等地区樟科植物的属和种相比,深圳市与香港的相似性最高,与澳门、尖峰岭的相似性较低。
2.花粉形态观察
在扫描电子显微镜下,浙江润楠、红楠、华润楠、广东润楠、浙江润楠疑似种和广东润楠疑似种花粉的共同特征是:圆球形,直径23.5-28.5μm,无极面、萌发孔和小穿孔;花粉粒表面具密集而整齐的小刺,小刺长0.43-0.58μm,基部不膨大;花粉壁表面常具颗粒状小突起。但红楠(Machilus thunbergii)、华润楠(M. chinensis)及浙江润楠疑似种(cf.M. chekiangensis)花粉外壁与小刺基部都不隆起,而浙江润楠花粉外壁与小刺基部具圆形隆起;广东润楠(M. kwangtungensis)花粉外壁具脑纹状隆起,但小刺基部不隆起;红楠小刺分布较密,而华润楠小刺较疏。这些分类群的花粉在不同种间存在外壁隆起类型、小刺间距以及基部垫状隆起等方面的一定差异。
3.数量分类学分析
依据浙江润楠及其近缘种腊叶标本枝、叶、花及果等特征,应用主成分分析法研究了浙江润楠及其近缘种的亲缘关系,结果显示红楠与其他分类群关系最远,花序长
度、幼枝毛被及叶的长宽比等特征是识别浙江润楠及其近缘种的主要形态特征,其中花序长度所占的贡献率最大。4.ISSR分子生物学研究
利用ISSR分子标记技术检测了浙江润楠及其近缘种的遗传相似性,结果所显示出的亲缘关系,与孢粉学观察及数量分类学的分析结果基本一致。
浙江润楠及其近缘种在3个居群中的遗传相似性变化范围在0.7986-0.9908之间,其中梧桐山的浙江润楠与广东润楠疑似种的遗传相似性最高,而南昆山的华润楠与天井山的红楠遗传相似性最低。UPGMA法聚类分析把这10个单位按分布地分为3组,表明地理隔离对浙江润楠及其近缘种的遗传分化有较为显著的影响,其中梧桐山中浙江润楠、浙江润楠疑似种、广东润楠及广东润楠疑似种的遗传相似性比较大,它们在自然环境下可能存在基因交流。
梧桐山红楠、浙江润楠、广东润楠、广东润楠疑似种及浙江润楠疑似种等5个分类群的遗传距离很短,它们的遗传相似性系数在0.85以上,其中浙江润楠与广东润楠疑似种的遗传相似性最高。
红楠与浙江润楠在3个居群的遗传结构表明,两个种群在物种水平上的多态性位点百分率都较高,达79.89%及79.37%,且它们在这3个居群中的遗传多样性排序表现为相同的趋势,即梧桐山>天井山>南昆山。
上述孢粉学、数量分类学及ISSR分子生物学的研究表明,红楠是个比较稳定的分类群,而浙江润楠、华润楠及广东润楠间的亲缘关系比较接近,有时会出现交叉的关系,它们的系统关系仍需进一步地研究。