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姜属(Zingiber Miller)是姜科(Zingiberaceae)中的一个大属,主要分布于亚洲东南部地区。姜属植物株形相似,主要依靠花的性状进行分类,对花部性状的简短或不规范描述及基于干标本的修订使该属出现了很多异名。姜属分类性状系统性研究的缺乏导致姜属内部分组界限模糊。本研究基于广泛的文献阅读和标本查阅,通过野外调查及引种栽培,对中国姜属植物进行形态学研究,结合叶表皮、花粉、柱头和种子的微形态学研究,对中国姜属植物进行较深入的性状研究,对姜属各性状及属内分组进行详细界定,并对基于英文版中国植物的姜属植物提出分类修订意见和建议。主要研究结果如下: 1.姜属植物分三组,即侧穗姜组,姜组和蘘荷组。形态学研究表明根状茎、叶片性状、花序性状、每苞片小花数目、子房形态和果实性状在姜属三组有组间差异。姜属的种子具有属特异性,而无明显的组间差异。 2.对姜属37种的叶表皮微形态学研究表明姜属叶表皮性状具有属特异性,上、下叶表皮细胞形态规整,排列整齐,电镜下上表皮纹饰常粗糙,下表皮常具条纹状纹饰。气孔器主要为四细胞型,保卫细胞光滑无纹饰,突出叶面,副卫细胞表面有条纹。 3.对姜属35种的孢粉学研究表明花粉形态具有属特异性,且对属下划分具有分类价值。姜属的花粉形态与姜属分组有良好的对应性,二者的关系可表述为侧穗姜组花粉为具脑皱状-负网状亚型,姜组花粉主要为具脑皱状-负网状亚型,少数为具条纹亚型。蘘荷组花粉主要为具条纹亚型,少数为具脑皱状-负网状亚型。花粉形态的研究有助于分类疑难种的划分。 4.对姜属36种的柱头微形态学研究表明姜属柱头椭圆形,近圆形或圆形,柱头上的睫毛和纹饰变化较丰富,大多数种具粗糙纹饰或粗细程度不同的条纹。柱头附近的表皮细胞形态和表面纹饰,特别是胞间连接变化丰富,可作为种划分的分类辅助性状,帮助划分分类疑难种。 5.对姜属12种的种子微形态学研究表明姜属种子具属特异性,种子黑褐色,粗糙或光亮,椭圆形,圆形,倒卵形或卵形,种子珠孔端的种埠状结果常膨大,合点端常有不同程度的隆起。种子的纹饰为不同形态的纵条纹,或有横条纹。种子具有白色肉质囊状或撕裂状假种皮。 6.分类学修订建议:本研究主要基于形态性状,以微形态性状为补充,根据建议的唇瓣描述规范,对英文版植物志包含的43种姜属植物进行详细描述,提出分类修订建议。建议废弃的有9种,不支持废弃的有1种,划为亚种的有3种,提升为种的有3种。另外,描述分类疑难种11种。 姜属形态和微形态性状的研究表明花、种子及叶表皮形态性状具有属特异性;花序着生习性、叶片、子房和果实性状和花粉类型有助于姜属内分组;而姜属内种的划分主要依据花序着生习性、花、叶舌及叶片的性状以及花粉类型。种子和柱头的性状可作为辅助的分类性状。