植物学课程课件2012植物系统进化

1、系统进化与分子进化原理Principle of Plant Systematics and Molecular EvolutionPlant Systematic & Molecular Evolution 植物系统学与分子进化 （1-3 in the afternoon on Friday） 傅承新、邱英雄、陈川等植物系统进化与分子进化原理Principle of Plant Systematics and Molecular EvolutionPlan: 8 weeks 13:15 - / on FridayIncluding: Teaching and experiments 傅承新 邱

2、英雄 陈川（一）植物系统进化的基本原理和规律 11.23 (傅承新)（二）植物系统进化的研究方法和实践 12.7, (傅承新) 经典分类学 比较解剖学 细胞分类学 植物地理和古植物学 群体遗传学与小进化 11.30 (陈川博士) （三）分子系统学的理论与实践 12.14 (邱英雄)（四）分子进化的研究和分析方法 12.21 (邱英雄)（五）植物系统与进化文献检索与阅读 12.28 (邱英雄)（六）主要植物分类系统简介 13.01.4 (傅承新) (七）比较基因组与植物的系统发育重建 13.01.11 (傅承新) (八） 讲座 2013年元月 (待定) （九） 各大植物类群的识别与系统进化研究的

3、实践 整个冬学期(傅承新)交课程论文 1月24日 部分交研究报告（1月24日） 课程安排参考书目：Plant Systematics Judd 2002, 2007Plant Systematics Michael et. al. 2006Plant Systematics, A half-century of progress(1950-2000)Molecular Syst. and Plant Evolution Hollingsworth 1999Molecular Evolution Roderic etc. 1999分子进化与系统发育 吕宝忠等译 2002Evolution and

4、 Ecology of the organism, Michael et.al., 2006Botany in a day, Thomas et al. 2004Genetics of Populations Philip W H, 2011Evolution (2en edition) Douglas J. F. 2009Biogeograohy (4th edition) Mark V L. et al. 2010Research technique of Plant Syst. & Evol. 研究生用 In species and genetic diversity:species d

5、iversity Research on variation between species. Find a genus over 5 species in the Campus for the experiment.2. Genetic diversity ISSR, AFLP, RFLP, SSR, cpDNA and Allozyme analysis for different populations in one species. 3、Molecular Systematics and Mole. Evolution Sequence and analysis (一) Princip

6、le of Systematics and Evolution1. Concept of Systematics and Biodiversity Biodiversity 生物多样性 All of organism on the earth, including animals, plants and microorganism, and their environmentSystematics 系统学Classification: discovery of biodiversity and construct a informative systemPhylogeny系统发育: Syste

7、matic relationship of biodiversity, the primary goal of systematics.Systematics: including traditional taxonomy (description, identification, nomenclature, and classification). The goal: reconstruction of phylogeny, or evolutionary histroy, tree of life.Descent (血统): is the transfer of genetic mater

8、ial from parents to offspring over time.Lineage (谱系): Descent through time resuilts in the formation of lineage, or cladePopulation(居群) is a group of individuals of the same species that is usually geographically delimited and that typically have a significant amount of gene exchange DescentWhat is

9、Evolution?Evolution is descent with modification occurring by a change in the genetic markup (DNA) of populations or species over time. Evolutionary change may come about by two major mechanisms: (1) genetic draft or (2) natural selection. Adaptation (适应) Natural selection results in an adaptation ,

10、 forming a special character. Speciation (物种形成): an ultimate result of evolutionPhylogenetic systematics, or cladistics a methodology for inferring the pattern of evolutionary history of a group of organism, utilizing these apomorphies. Phylogeography 亲缘地理学 研究物种起源、迁移、现代分布和谱系关系的科学。Geographical distri

11、bution of cpDNA (trnL-F) haplotypes (HapA-G)Stuessy 1990Evolutionary biology and Biodiversity Evolution and biodiversity is a result of interaction between organism and environment. Evolutionary mechanism: give us a key understanding forming of biodiversity. Process of speciation (物种形成) and depopula

12、tion（灭绝） is the basic problem of researching on evolution and biodiversity. Paleontology(古生物学) and biodiversity Provide the proof of evolution, and forming and lose of biodiversity.Biogeography 生物地理学 and biodiversityHistory of the EarthTertiary relict floras第三纪孓遗植物区系红色为孓遗区域ENAWNAEUEATertiary relict

13、floras 第三纪孓遗植物区系The collision between India and Asia (ca. 4050 mya) Woody plants dominate to the poles木本植物可达到两极早第3纪 Paleogene 65-55 MYBP Eocene (55-34 mya)Australia breaking away from AnarcticaWarming in Eocenewarm climate, tropical and subtropical climate in North Hemisphere Oligocene (34-23 mya) c

14、ooling/seasonal weatherTemperate deciduous forests, herbaceous plant diversifyOligoceneMajor rise of Himalayas and Rocky mountains; NAM and Asia Linked喜玛拉雅和络叽山隆起Miocene 中新世 Continuous distributed warm temperate and subtropical biotas (生物区系)The Vicariance hypothesis(隔离假说): a wide continuously distrib

15、uted “mixed mesophytic forest” in North Hemisphere, subsequently fragmented due to the extreme cooling of climate in the later Tertiary.Ecology and biodiversity Population ecology: open out rise and declineprocess of one species Ecosystem diversity: different commiunities(群落), habitate(生境), Genetics

16、 and Biodiversity Gene - chromosome - cell - organize-Individual - population - ecotype - subspecies- species2. Primitive & evolutionary characters 原始和进化性状 突变和变异(mutation and differentiation) 自然选择(natural selection)起到删选突变的作用 1）地质学的作用。某一特性状态在地层中出现越早就是 越原始, 反之是较进化的。One of oldest known fossil flower fo

17、und in Australia, 120my ago, similar to black pepper plant 像现在的胡椒科植物1998-2002年孙革等在我国辽西地区义县侏罗纪地层，首次发现迄今最早的被子植物-“古果属”（Archae-fructus），发现该属植物具有种子（胚珠）被果实（心皮）包藏这一典型的被子植物特征，其心皮在茎轴上螺旋状排列、具单沟状花粉等早期被子植物中的原始特征;认为“古果属”是迄今世界最早的被子植物。 The oldest known fossil flower found in North China, ca 150my agoXXXSmilax laur

18、ifoliaSmilax bona-noxSmilax lutescensSmilax lanceolataS.china 2X S.discotis2) 现代分布 Smilax Section China （菝葜组）X2) 现代分布 Systematic position of herb Smilax(Fu et al 2005, Int. J. Plant Sci.)原始和进化（primitive & evolutionary） 3) 个体发育能反映系统发育，所以能帮助我们确定性状极性。个体发育越复杂, 其结构就越特化。因为要求复杂而精确的基因关系和发育调控过程的性状状态很可能是较进化的，

19、反之较原始，如半边莲 Lobelia 的二裂花冠需要精确的基因互作, 无疑比Magnolia的非特化花冠要进化；复心皮子房是较进化的，单心皮子房在个体发育上较简单。 Nelson(1978)提出: 普遍的形状是原始的性状, 反之是衍生的。Willis(1922)提出：在一个已知类群中, 大多数分类单位具有的性状状态可能是较原始的, 这个观点已得到支持。 但是，要注意： Sporne(1977)指出原始性状有聚集的趋势，即和原始特征相联系的特征很可能也是原始的。 应注意到谱系的进化率在进化历史中的不同阶段变化很大。Leppik(1975)描述了Magnolia的形态处于停滞状态。能够解释的是其具

20、有稳定的选择和协调的基因复合体，这个基因复合体在个体发育的基因控制中起到互相精确的协调作用。因而不会导致它的灭绝，然后经过长期稳定后,可能会出现突然爆发性的变化, 称为“演化的兴盛时期”。 进化率的确定是复杂的，除了遗传性状外, 环境因子起了重要的作用。只有环境的边缘和波动的地区才会产生活跃的演化，会产生新的类群。 一个原始和进化类群可以是祖先的和现代的，取决于这个类群与祖先分离的时间。下图 表示了A到G 7个分类单位的产生时间，A最原始， E最进化，C, G较进化，但C比E原始。 3.单系和复系的概念 单系发生(monophylesis): 指植物的某一类群是由单一祖先发育分化来. 复系发生

21、（polyphylesis）: 指植物的某一类群是由多于一个祖先类群分化来。单系与复系（1）, A. 单系； B. 复系注意：两个不同的属A1和A2导致了B属的演化。按属的水平, B很清楚是单系的，但按种的水平则成为多系的。 分支分类学家认为分类单元反映系统发育的过程, 并认为只能依据分支分类建立系统。从分支分类学上认为单系类群应包括最新的共有祖先，当这个类群含有所有最近祖先的后代时, 就称为全系类群；当它不含有时, 就称为并系发生(paraphylesis)。 复系类群不包括最近祖先。换句话说, 分支分类的单系的科和自然的科都表示同一意思，即包括所有分类单位的类群。这样的类群（科）被认为是自

22、然的, 并且具有共同的进化历史。Rudall et al., 2000morphology + rbcL + trnL-F 并系发生的分类单位具有相近的性状,，并系发生的所有成员有共同的祖先, 但不是单系的，它不包括所有分支的所有成员。 复系类群是含有一个以上分支的分类单位, 不包括共有祖先。 分支分类认为自然类群应是单系的, 分支的端点-分裂点。 Rudall et al., 2000morphology + rbcL + trnL-F原来的Smilacales是复系类群2n=262n=?2n=302n=322n=32并系发生的分类单位具有相近的性状,，并系发生的所有成员有共同的祖先, 但不

23、是单系的，它不包括所有分支的所有成员。当这个类群含有所有最近祖先的后代时, 就称为全系类群；4. 趋同（Convergence）与平行（Parallelism） 趋同指相似的特征分别存在2个以上遗传上无关的类群中, 无共同的祖先，是环境造成的。如大戟科和仙人掌科的肉质茎是一种趋同现象。 平行指相似的性状分别发展在二个以上遗传相似、关系相近的谱系中，强调的是基因型。 现代系统发育类学家一般不采用趋同和平行现象的特征。 分异 Divergence 指性状分化或指谱系分化 系统发育关系的表示 系统发育学家常用树状图（tree, phenogram, cladogram）表示系统发育。表征图是以表现型

24、资料为基础建立的树状图。但系统发育树横坐标在谱系树中表示的是时间或演化进程，而在表征图上表示的是表型性的相似程度。 系统发育树 cladogramISSR 相似性表征图5. Plant Species diversity 植物物种多样性Category(范畴): All of plant species on the earth and their relation to environment. 物种概念 Species concept 物种(Species)是生物分类的基本单位。按照现代生物学的观点，下述的物种概念是多数植物学家认同的，即物种是具有一定的形态和生理特征以及一定的自然分布的生

25、物类群；同种植物的个体，起源于共同的祖先，有极近似的形态特征，个体间能进行自然交配并产生正常发育的后代；不同种的个体杂交，一般不能产生正常能育的后代，存在生殖隔离；一个物种是由1-无数个居群组成的，居群由数个到无数个个体组成，种是生物进化与自然选择的产物。Survey of species diversity on the earth全球物种多样性概况2 million species of organism on the earth, In PlantKingdom物种多样性的时空格局及形成机制Space-time pattern of Species Diversity and mecha

26、nism of forming 亚热带常绿阔叶林温带落叶林热带雨林热带干旱荒漠Space-time pattern of Species DiversitySpace-time pattern of Species Diversitymechanism of forming 形成机制1)环境变迁 Environmental Variance板块学说 2)植物本身的遗传变异 Genetic variance of Plant Variation of species3. 进化历史6. Systematic position of one species界 植物界 Plantae 门 被子植物门

27、Angiospermae 纲 单子叶植物纲（百合纲） Monocotyledoneae （Liliopsida） 亚纲 百合亚纲 Liliidae 目 百合目 Liliales 科 百合科 Liliaceae 属 百合属 Lilium 种 野百合 (Lilium brownii) 变种 百合 (Lilium brownii var. viridulum ) 1) Taxonomy units under species 种下分类单位 种虽为基本单位，但如果在种内的某些群体及个体之间，又有差异时，可视差异的大小，再划分为亚种、变种及变型等。 亚种(Subspecies，ssp.) 是种内个体在地

28、理和生殖上发生隔离初期所形成的群体，有一定的形态特征和地理分布区，故亦称“地理亚种”。如稻种下的籼稻和梗稻即为不同的亚种。亚种是渐变型物种形成过程中的必经之路。 变种(Varietas, var.) 它与原种（原变种）的区别通常仅有12个形态和生理性状的差异，无地理分布的区别，因此在系统进化理论上，认为变种实际上是同种不同基因型的表现。如锐齿槲栎是槲栎的变种 Quercus aliena Blume var. acuteserrata 华重楼是重楼的变种 Paris polyphylla Sm. var. chinensis 变型(Forma, f.) 为形态或个别性状变异比较小的类型，通常只

29、有1个性状的差异。变型常见于栽培植物之中，如碧桃为桃的一个变型，花重瓣；Prunus persica(L.) Batsch f. Duplex 羽衣甘蓝为甘蓝的一个变型，其叶不结球，常带彩色，叶面皱缩，观赏用。Brassica oleracea L. f. Tricolor Hort. 品种 (Cultivar，CV.) 不是植物分类学的分类单位，不存在野生植物中。品种是人类在生产实践中，经过选择培育而成的。一般说来多基于生物学特性和经济性状的差异，如植株的高矮、花朵或果实的大小、色、香、味，成熟的迟早等。实际上是栽培植物的变种或变型。如水稻的南粳33、农垦58；苹果的青香蕉、国光；郁金香中的

30、黑牡丹等。 2) 植物的命名 Nomenclature 植物学名的意义 每种植物都有它自己的名称。但由于国家和地区不同及语言的差异，同一种植物在各地的叫法往往各不相同。 例如: 马铃薯，我国南方称洋山芋（或洋芋），北方叫土豆，英语称 Potato。 番茄，我国南方称番茄，北方称西红柿，英语称tomato。这种现象称为 同物异名 Synonym。 另外还有同名异物现象，如我国叫“白头翁”的植物就有16种，但它们分属于4个科16个属；又如中药贯众，据调查，全国有49种蕨类植物都称“贯众”，它们分属于6科17属。 为了避免这种混乱，有必要给每一种植物制订国际上统一使用的科学名称，即学名 scient

31、ific name。 林奈在前人建议的基础上创立了 双名法(binomial nomenclature)， 以后，双名法为全世界的植物学家和动物学家所采用。并在国际上建立了生物命名法规，如国际植物命名法规(International Code of Botanical Nomenclature, 缩写ICBN)（以下简称“法规”），国际栽培植物命名法规(The International Code of Nomenclature of Cultivated Plants, 缩写ICNCP)，国际细菌命名法规等。 双名法(binomial nomenclature)， 双名法是指对每一种植物（或

32、动物、微生物）的名称，都由2个拉丁词（或拉丁化形式的词）所组成，前面一个词为属名，代表该植物所从属的分类单位，第二个词为种加词。一个完整的学名，双名的后面还应附加上命名人的姓名或姓名的缩写。 例如：银杏的学名为 Ginkgo biloba Linn., 月季的学名为 Rosa chinesis Jacq.。 属名 (Name of Genus), 一般采用拉丁文的名词，单数第1格（主格），其第一个字母必须大写。 例如Oryza（稻属），是稻米的古希腊名； Ginkgo（银杏属）为银杏的日本原名。 属名可以用植物特征、古罗马植物名、地名、人名来表示。 种加词(Specific epithet)

33、通常用拉丁文的形容词，也可用同位名词或名词的第2格（所有格），其第1个字母一律小写。如上述例子中的sativa为形容词，是栽培的意思；biloba为形容词，二浅裂的意思（指叶片先端二浅裂）， chinensis 表示中国。种加词也常用植物特征、地名、人名来表示。 命名人（作者名）(Authors name) 是为该植物取学名的作者。但在一般非植物分类学专门著作或文章中，通常可省略。植物学名后面加上命名人的姓名，不但为了正确和完整的指示该种植物的名称，而且为了便于今后考证。因此，该作者对他所命名的种名负有科学责任。命名人的姓名一般采用缩写，第一个字母必须大写，如 L.（或Linn.）即为林奈(L

34、innaeus)的缩写， Bunge缩写为Bge., Maximowicz缩写为Maxim., 胡先 肃(Hu-Hsen-hsu)用Hu， 王文采(Wang Wen-tsai)用W.T.Wang。 3) Summary of International Code of Botanical Nomenclature 植物命名法规概要 International Code of Botanical Nomenclature 是1867年8月在巴黎第1次国际植物学大会，德堪多儿子（Alphonso de Candolle）受会议委托，起草了Lois de la Nomenclature Botani

35、que，经修改后出版，称为巴黎法规。共分7节68条。 1910年在布鲁塞尔召开的第3次国际植物学大会，奠定了现行法规的基础。以后在每6年召开一次的国际植物学大会上都要对法规进行修订和补充。 1999年，第十六届美国圣路易斯国际植物学大会召开了命名会议，出版了圣路易斯法规。 2005, XVII Int. Bot Congress holded in Vienna.出版了维也纳法规。2011 XVIII in 墨尔本。 A）Taxa and their ranks 分类群和分类等级 B）Status definitions 地位的定义 effective publication 有效发表 mus

36、t be published in public journals valid publication 合格发表 when published, with diagnosis (特征集要）of Latin and a detail figure. Legitimate name 合法名称 effective publicationHolotype 主模式墨尔本法规-以下重要修订:新种发表时不需要拉丁文特征集要了;英文就可以了; 发表在杂志的电子版本也算有效发表,但必须是公开 发行的,大家能看到的.C）Typification 模式的指定 科或科级以下的分类群的名称，都是由命名模式来决定的。种或

37、种级以下的分类群的命名必须有模式标本根据。Holotype (主模式) is a specimen on which we published a new species. It must be stored in a public place. Lectotype (后选模式）selected from the original material when the holotype lost. Isotype ( 等模式）is a copy of holotype, a specimen from same place.Syntype (合模式）is the specimen cited b

38、y author when no holotype.Paretype (副模式） is any one specimen except above types.Neotype (新模式）is a specimen or figure selected as type when all of types lost.Epitype (附加模式）当上述模式模糊不清时，指定一份标本 作解释性模式。D） law of priority 优先律原则 after May 1st, 1753 Each taxonomic group bear only one correct name. 每一种植物只有1个合

39、法的正确学名 e.g. Smilax glabra (土茯苓) is published by Roxb. In 1832 , but later some botanists published several names for this species which S. hookeri by Kunth (1850), and S. trigona by Warb (1900 ). According the code，the Smilax glabra named by Roxb. is correct, and others are as synonym (异名). 土茯苓的正确学名

40、，其余的均作为异名处理。E). 学名之改变: 由于进行了专门的研究, 认为一个属中的某1种应转移到另1属中去时, 假如等级不变, 可将它原来的种加词移动到另1属中而被留用, 这样组成的新名称叫 “新组合” (combination nova)。原来的名称叫基原异名(basonym), 原命名人则用括号括之。e.g. Corydalis racemosa (Thunb.) Pers. 小花黄堇 F) nomina conservanda (保留名) e.g. Umbelliferae = Apiaceae 伞形科 G)Rejection of names 名称的废弃 any names caus

41、ed trouble should propose to be rejected. H) Hybrid 杂种 杂种用二个种加词之间加 X 表示，如 Calystegia sepium X silvatica 为C. Sepium和C. Silvatica 之间的杂交种，但也可另取一名，用X分开，如Calystegia X lucana。 打碗花属 石蒜的杂交种：1. Artificial hybrid1; 2. Lycoris X straminea, 3. L.radiata var. pumila ; 4. L. chinensisI) 栽培植物有专门的命名法规，1969年有新版。基本的方

42、法是在种级以上与自然种命名法相同，种下设品种 cultivar(CV.)，给予品种加词（ cultivar epithet）。 e.g. when Mahonia japonica DC (十大功劳）as a cultivar, naming it as Mahonia japonica; Mahonia japonica Golden Yellow 6. 从表征分类到分支分类 1)表征分类学家认为分类可依据植物本身的各种性状。在广泛收集性状的基础上, 基于性状的全面相似性进行分类, 是自然的分类。. 一个表型系统也会是一个完善的系统发育系统，主要的方面可能是一致的。 2)表征分类的方法，目前

43、被认为至少要使用个性状，列表时，只有把同源的性状才能作比较。对运算分类单位（）选定性状，记录，得到数据距阵（性状），再进行聚类分析（Cluster analysis)，得到相似性系数表和树状图（表征图），用相似性系数来确定分类群界线。性状编码距阵序号种名性状编码11 2 3 4 5 6 7 8 9 102 0 1 1 1 0 1 1 1 1 03 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1451质地：木本0、草本12卷须：无1、有0 DPS统计软件或Paup13个贝母种群间Neis遗传距离的UPGMA聚类图 相似性系数表和树状图（表征图）， 3) 分支分类 (cladistic classific

44、ation) （1）分支分类的原理 分支分类学家认为生物演化的基本规律是分支性。在自然选择和其它因素作用下， 生物不断分化，产生多个分歧。同一居群的个体，生殖上存在基因交流，当随机变异大到超出生殖联系的程度以后，一个居群就分化为二个生殖上互相隔离的群体，即产生了分歧。 Willi Hennig (1913 - 1976) 系统发育系统学 (分支学) 创始人分支系统（Cladistics）进化理论 的提出（1958）表征分类使用数量性状和定性性状，而分支分类则利用后者。包括二元性状、有序多态和无序多态性状，少数用数量性状。（2）分支分类的方法 首先要分析性状，搞清哪些属共近祖性状、共近裔性状、趋

45、同性状？而共近裔性状是有价值的。 其次，要分析性状的同源性及历史演化顺序。 第三，要确定性状的演化极性，给予性状演化顺序编码。 第四，要选择合适的外类群 (out group)。 最后，获原始数值矩阵，用计算机计算，按最简约原则选择分支图 (cladogram )。形态性状分支分析 性状选取和编码形态性状分支编码1枝：圆0、具有各式棱角120花序托：膨大明显1否02质地：木本0、草本121花序小花数目：10为0，10为13刺：无0、少1、多222果梗：不下弯0，下弯14茎上突起（疣突、毛）：无0、有疣1、多223雄蕊长(mm)：3mm 记为0，否则为15卷须：无0、有124花丝长度(mm)：2

46、.5 mm记为0，否则为16叶质：革质0、纸质1、草质225总花梗：不扁平0，扁平1，无27叶序：互生0、对生或轮生126花被长度(mm)：5mm为0，否则为18叶片近轴面：中脉下陷0、否127雄蕊长/花被长：2/3记为0，2/3 1/2为1，1/2为29叶片脱落特点：带叶柄0，否128雄花雄蕊数：多0，六1，少2基于DNA序列的分支图 (cladogram ) Pieris（马醉花属）推断进化谱系的简约性原则（Principle of parsimony)8 40 88 40 88 40 88 8(1)牛进化出自己的8个独有特征需要8个进化事件；(2)牛进化到狙和狐分别需要8十4048个进化

47、事件，总共 需要48296个进化事件；(3)牛进化到山羊需要8个进化事件；(4)整个谱系涉及112个进化事件。如果以任何其他动物为进化起点，计算结果相同。谱系B的情况与谱系A相同，C(1)牛自身进化需8个进化事件； (2)牛进化到山羊需8个进化事件； (3)牛进化到狼、狐只需40十8十856个进化事件，因为狠与狐有最近的共同祖先； (4)狼、狐各自有8个独有特征，需要16个进化事件；谱系涉及的进化事件总数为72个进化事件 由此可以得出结论是：按简约性原则，谱系C以其最少的进化事件数目被认为是最可信的。3) 特征分析是分支分类的重要步骤 牛、山羊、狼、狐都是胎生，都有乳腺等，这种相似性叫做共祖相

48、似性(the shared ancestral characters)，即祖征。 另一类相似性是来自最近的共同祖先，或者说姊妹群的两个物种具有其最近的共同祖先第一次出现的特征。例如，牛与羊都有4个胃，这种相似性被称为共衍生相似性（the shared derived characters)，即衍征。祖征与衍征概念是相对的 外类群（outgroup) 内类群（ingroup) 性状极性（Character polarity)7. Concept of Genus and Family )属的概念，强调相近种的集合，应和其它属有间断存在。Heywood(1963)指出3条确立之属的最基本参数：(1

49、)是自然的， (2) 要与相关属进行比较分析， (3) 要保持属间界限的实用性。 )科的概念，科是更广泛的分类学范畴，含至多个属。理论上讲科应是自然而单系的类群。划分科的性状通常要求很明显，最常用的性状是花和果的性状。 大多数现存植物的科是非界限的。总之，如果科的界线清楚，则属就不清楚，反之，科的界限不清楚，则属的界限清楚。所以在自然界，有些科的属很难定位，如唇形科（Labiatae）和马鞭草科（erbenaceae）。 科以上水平的范畴应该是单系的. Closely related species constitute a genus有密切关系的种组成一个属Papaver somniferu

50、m L. Papaver rhoeas L. 罂粟 虞美人Closely related genera constitute a family有密切关系的属组成一个科Papaveraceae 罂粟科 EschscholtziaPapaverMacleayaColydalisDicentra8. Genetic diversity 遗传多样性1) Concept 2) Origin 3) Detecting methods 4) Researching Significance1) 遗传多样性的概念Concept of Genetic diversity 遗传多样性 ( Genetic dive

51、rsity )生物所具有的遗传信息和遗传变异的总和Genetic variation of Cucurbita pepo2 loci gene, Shape and Color Dysosma sp. 八角莲表型多样性遗传多样性 ( Genetic diversity ) - Phenotypic level Smilax china L. 2X, 2n=32Smilax china L. 4X, 2n=64遗传多样性 ( Genetic diversity ) - cell levelS55引物 八角莲的 江西居群 S 58 引物 C H842RAPD，随机扩增多型DNA ISSR, SSR

52、, AFLP, RFLP( DNA指纹)遗传多样性 ( Genetic diversity ) - molecular level2) Origin of genetic diversityMutation 3) Research Methods of Genetic Diversity植物遗传多样性研究技术路线叶,芽等cpDNA, 核基因组DNA提取PCR技术、测序技术和Southern杂交技术等的遗传标记检测取样类型与DNA质量认定遗传结构、遗传多样性分析取样类型与物种的基因鉴定遗传多样性现状评价和取样策略及保护对策制定长期保存Methods 珍稀濒危及中国特有植物和重要资源植物野外和迁移

53、地取样,居群调查 计算机分析，分析遗传结构、变异式样、分化程度； 结合已有资料，提出基于群体遗传结构保护的取样策略和进化分析。RAPD、ISSR、AFLP，DNA序列分析，SNP分析和等位酶分析；PCR扩增、产物的检测、条带多态性分析每居群10-20个个体，从干、鲜标本中，利用不同方法提取纯化DNA样品，比较不同方法的效率和DNA质量按居群及个体记录形态性状形态性状变异分析Sampling populations of DysosmaTotal DNA extraction,( CTAB method )峨眉山、天平山居群部分DNA天目山部分DNA峨眉山、天台道居群部分DNA天平山部分DNA适合濒危野生植物DNA提取的新方法 (无需液氮、快速高效、低成本）1-50mg, 2-30mg, 3-10mg BIO101粉碎: 1 30mg 2-50mg 3 100mg 液氮研磨： 4 30mg 5-50mg 6 100mg适合濒危野生植物DNA提取的新方法 (无需液氮、快速高效、低成本）The selected ISSR or RAPD primers从100多个ISSR引物中共计筛选出13个具有多态性的引物Research MethodsS55 JX pop