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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 中國喜馬拉雅地區(qū)特有植物黃花木屬的細(xì)胞學(xué)研究
- 小類：
- 生命科學(xué)
- 簡(jiǎn)介：
- 本文對(duì)喜馬拉雅地區(qū)特有植物豆科黃花木屬(Piptanthus)進(jìn)行了細(xì)胞地理學(xué)研究，首次報(bào)道了絨葉黃花木(P. tomentosus)的核型，利用統(tǒng)計(jì)學(xué)定量分析了居群間核型的分化，結(jié)合形態(tài)地理學(xué)證據(jù)證明了絨葉黃花木(2A型)是由黃花木或祖先(1A型)在喜馬拉雅隆升過程中由西向東擴(kuò)張分化形成的。為深入探討高山植物的起源提供了基礎(chǔ)。論文發(fā)表于國內(nèi)著名核心期刊《植物分類與資源學(xué)報(bào)》2011,33(2)。
- 詳細(xì)介紹：
- 中國喜馬拉雅及其鄰近地區(qū)是世界高山植物區(qū)系最豐富的區(qū)域，也是研究植物區(qū)系起源與演化的熱點(diǎn)區(qū)域。本作品對(duì)中國喜馬拉雅特有類群黃花木屬(Piptanthus)的黃花木(P. nepalensis)和絨葉黃花木(P. tomentosus)的5個(gè)居群進(jìn)行了核形態(tài)學(xué)研究，并結(jié)合形態(tài)地理學(xué)證據(jù)就黃華族(Thermopsideae)及黃花木屬的起源分化進(jìn)行了探討。結(jié)果表明：黃花木屬染色體基數(shù)x=9，染色體數(shù)目2n=18，均為二倍體；該屬種間核型存在顯著差異，即黃花木居群屬于1A型，絨葉黃花木屬于2A型；另外，黃花木種內(nèi)居群間核型公式也表現(xiàn)出一定的差異。該研究結(jié)果從細(xì)胞學(xué)印證和支持了前人系統(tǒng)學(xué)和生物地理學(xué)的推論，即絨葉黃花木(2A核型)是由黃花木或祖先(1A核型)在喜馬拉雅隆升過程中由西向東擴(kuò)張分化形成的。本作品中絨葉黃花木的核型數(shù)據(jù)為首次報(bào)道，填補(bǔ)了該種細(xì)胞學(xué)研究的空白，豐富了黃花木屬的染色體數(shù)目及核型不對(duì)稱性資料，為黃花木屬乃至黃華族的分類學(xué)和系統(tǒng)發(fā)育研究中的推論提供細(xì)胞學(xué)佐證。同時(shí)，在分析中引入了新的統(tǒng)計(jì)學(xué)方法以期更科學(xué)地解釋研究結(jié)果，這些方法尚未在核型分析中廣泛應(yīng)用，可為該領(lǐng)域的研究提供新的參考。
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作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 染色體核型分析對(duì)探討植物分類及植物區(qū)系起源和進(jìn)化有重要的意義。中國喜馬拉雅地區(qū)是著名的生物多樣性熱點(diǎn)地區(qū)，也是研究植物區(qū)系起源與演化的熱點(diǎn)區(qū)域。而黃花木屬(Piptanthus)是該地區(qū)的特有類群，在細(xì)胞學(xué)研究方面仍存在空白。本作品即是從細(xì)胞地理學(xué)的角度并結(jié)合生物統(tǒng)計(jì)方法來探討黃花木屬居群的核型差異，并揭示其起源分化和現(xiàn)代地理分布格局的形成。
科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處
- 本作品實(shí)驗(yàn)材料是該區(qū)域的特有植物類群，具有獨(dú)特性；從細(xì)胞地理的角度來探討該屬的起源和進(jìn)化尚屬首次；本研究揭示了黃花木屬從西到東的分化過程，并首次報(bào)道了絨葉黃花木(Piptanthus tomentosus)的細(xì)胞學(xué)資料，對(duì)探討喜馬拉雅隆升對(duì)植物多樣性進(jìn)化的影響有積極的科學(xué)意義。
應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義
- 本研究填補(bǔ)了絨葉黃花木(Piptanthus tomentosus)的細(xì)胞學(xué)研究空白；豐富了黃花木屬(Piptanthus)居群的染色體數(shù)目及核型不對(duì)稱性資料及豆科植物的細(xì)胞學(xué)資料；統(tǒng)計(jì)分析方法為相關(guān)的同類工作提供了更科學(xué)的參考。此外，也為黃花木屬乃至黃華族的分類學(xué)和系統(tǒng)發(fā)育研究中的推論提供細(xì)胞學(xué)佐證，并為該屬相關(guān)類群的系統(tǒng)學(xué)研究以及相關(guān)區(qū)域的植物區(qū)系地理研究積累了基礎(chǔ)資料。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 對(duì)中國喜馬拉雅特有類群黃花木屬(Piptanthus)的黃花木(P. nepalensis)和絨葉黃花木(P. tomentosus)的5個(gè)居群進(jìn)行了核形態(tài)學(xué)研究，其中絨葉黃花木的核型數(shù)據(jù)為首次報(bào)道。黃花木屬染色體基數(shù)x=9，染色體數(shù)目2n=18，均為二倍體；該屬種間核型存在顯著差異，即黃花木居群屬于1A型，絨葉黃花木屬于2A型；另外，黃花木種內(nèi)居群間核型公式也表現(xiàn)出一定的差異。該研究結(jié)果從細(xì)胞學(xué)印證和支持了前人系統(tǒng)學(xué)和生物地理學(xué)的推論，即絨葉黃花木(2A核型)是由黃花木或祖先(1A核型)在喜馬拉雅隆升過程中由西向東擴(kuò)張分化形成的。
獲獎(jiǎng)情況
- 本作品已發(fā)表于《植物分類與資源學(xué)報(bào)》2011年第33卷第2期上。本作品申報(bào)者為第一作者和第三作者: 陸覃昱,王興江,張永增,李志敏.中國喜馬拉雅地區(qū)特有植物黃花木屬的細(xì)胞學(xué)研究[J].植物分類與資源學(xué)報(bào).2011,33(2):164-170. 本作品獲2011年第六屆“青春彩云南 動(dòng)感地帶杯”云南高校青年學(xué)術(shù)科技節(jié)一等獎(jiǎng)。
鑒定結(jié)果
- 無
參考文獻(xiàn)
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同類課題研究水平概述
- 植物細(xì)胞學(xué)研究一直是植物學(xué)的熱點(diǎn)研究領(lǐng)域，其染色體數(shù)目與核型不對(duì)稱性的研究工作在國內(nèi)外已有較長(zhǎng)的歷史，普遍地作為植物分類學(xué)、植物區(qū)系起源和進(jìn)化等研究的常規(guī)方法，其實(shí)驗(yàn)原理以及實(shí)驗(yàn)技術(shù)已較為成熟，因而其實(shí)驗(yàn)方法具有科學(xué)性和普遍性，得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是可靠的。國內(nèi)外許多植物學(xué)家都對(duì)其所在地的常見和重要植物、特有和珍稀植物種類進(jìn)行了細(xì)胞學(xué)的相關(guān)研究(見本申報(bào)所附的參考文獻(xiàn)目錄)。隨著學(xué)科的發(fā)展，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性提出了更高的要求。本研究即嘗試性地引入了新的統(tǒng)計(jì)學(xué)方法，既可以有效的延續(xù)核型分析的優(yōu)勢(shì)又部分彌補(bǔ)了其局限性，在國內(nèi)的同類研究中具有一定的領(lǐng)先性。本作品實(shí)驗(yàn)材料來自我國的喜馬拉雅及其鄰近地區(qū)，該區(qū)域幾乎擁有了整個(gè)北半球的各類植物區(qū)系成分, 為世界高山植物區(qū)系最豐富的區(qū)域之一，更是研究植物區(qū)系發(fā)生、解決北溫帶植物區(qū)系的起源和演化(包括東亞區(qū)系、北美區(qū)系及歐洲區(qū)系)、甚至高山種子植物的適應(yīng)機(jī)制和進(jìn)化問題的關(guān)鍵地區(qū)。該區(qū)域特有的黃花木屬(Piptanthus)隸屬于豆科(Leguminosae)黃華族(Thermopsideae)，該族是豆科的進(jìn)化主干之一，其染色體報(bào)道較為豐富。但其中關(guān)于黃花木的染色體數(shù)目及核型到目前為止僅報(bào)道過西藏芒康的黃花木(P. nepalensis)的一個(gè)居群，而絨葉黃花木(P. tomentosus)的染色體數(shù)目及核型尚未見報(bào)道。此外，對(duì)于黃華族及其下的沙冬青屬(Ammopiptanthus)的細(xì)胞學(xué)及系統(tǒng)學(xué)研究較為充分，而黃花木屬雖有系統(tǒng)學(xué)方面的研究，但缺乏相應(yīng)的細(xì)胞學(xué)佐證，同時(shí)黃華族的分化在黃花木屬上細(xì)胞地理學(xué)證據(jù)也顯得不足。因而本作品可填補(bǔ)上述研究的空白，其研究結(jié)果在國內(nèi)為首次報(bào)道，也為完善黃華族的區(qū)系起源和進(jìn)化提供了參考并積累了資料，具有一定的新穎性與創(chuàng)新性。同時(shí)本文將“變異顯著性檢驗(yàn)”、“聚類分析”、“進(jìn)化趨勢(shì)分析”等統(tǒng)計(jì)學(xué)方法引入核型分析上的嘗試也為今后的同類工作提供了更科學(xué)的參考，在細(xì)胞地理學(xué)結(jié)果的分析方法上具有一定的創(chuàng)新性。
