柔果薹草组（莎草科）的分类修订及其与密花薹草组的关系

发布时间：2020-08-04 17:05

【摘要】：薹草属Carex是莎草科Cyperaceae中最大的属,全世界有1960~2000种,世界广布。柔果薹草组sect.Molliculae约20种,主要分布于东亚,该组某些类群变异样式复杂,近缘种间很难区分,且与密花薹草组sect.Confertiflorae的关系也有待澄清。本研究基于文献与标本查阅、野外考察,结合形态学和分子系统学等方面的证据,对柔果薹草组进行分类修订,并探讨其与密花薹草组的关系。主要结果如下:(1)对柔果薹草组17种和密花薹草组10种的小坚果形态与微形态进行观测,柔果薹草组的小坚果一般为倒卵球形,偶有卵球形和椭圆球形,三棱状,长1.47~2.45 mm,表皮细胞形状常为5~7边形,偶有近圆形或椭圆形,垂周壁式样直或微波状,硅质台平,具1个中心体,无卫星体。小坚果形态与微形态特征在不同居群内稳定,在一些近缘种间有明显区别,具一定的分类学意义。密花薹草组中某些种具多个中心体或具卫星体与柔果薹草组有区别。太鲁阁薹草Carex purpureotincta表皮细胞形状和垂周壁式样与反折果薹草C.retrofracta相同,归入密花薹草组。硕果薹草C.phaenocarpa表皮微形态有别于日本薹草复合体Carex japonica complex,为其归属提供了证据。(2)对柔果薹草组17种和密花薹草组11种果囊形态与微形态进行观测,柔果薹草组果囊形状一般为卵球形,偶有椭圆球形和倒卵球形,钝三棱状,长2.48~4.86 mm,具短喙、中等长喙或长喙,喙口具2齿,果囊颜色除Carex purpureotincta为褐绿色,C.phaenocarpa为黄褐色,其余均为黄绿色或麦秆黄色,无毛,具几条明显细脉或具不明显细脉。果囊形态与微形态特征在不同居群间较稳定,在一些近缘种间有明显区别,具一定的分类学意义。C.purpureotincta果囊形态与密花薹草组C.retrofracta最接近,归入密花薹草组。C.phaenocarpa与柔果薹草组其他成员不同。在果囊颜色、毛被情况和喙口形态上,柔果薹草组与密花薹草组有区别,有一定的系统学意义。(3)对柔果薹草组11种,密花薹草组14种,及薹草属其他组20种,1变种的ETS、ITS、trnL-F和matK 4个基因片段联合构树分析表明,柔果薹草组(除葱状薹草Carex alliformis)和密花薹草组均为单系类群,支持分为两个组的处理。在柔果薹草组内分为三支,一支为扁秆薹草Carex planiculmis,一支为柔果薹草C.mollicula和似柔果薹草C.submollicula,二者为姐妹群,一支为日本薹草复合体,内部各种无法区分。C.alliformis自成一支,支持sect.Alliformes也独立成组。明确了sect.Ischnostachyae和sect.Dispalatae应并入密花薹草组,鸭绿薹草C.jaluensis和米柱薹草C.glauciformis不属于密花薹草组。(4)对日本薹草复合体9种,121个个体的24个形态性状进行了PCA分析和聚类分析。结果表明果囊喙弯曲情况、雄小穗柄长度和最下部雌小穗柄长度为主要区分性状,日本薹草Carex japonica、华山薹草C.huashanica、C.planiculmis和远穗薹草C.remotistachya彼此区分度高,故承认此4种。细根茎薹草C.radicina与匿鳞薹草C.aphanolepis无法区分,建议将前者并入C.aphanolepis。禾状薹草C.alopecuroides与似横果薹草C.subtransversa无法区分,与签草C.doniana存在一定的交叉过渡,将C.subtransversa并入C.alopecuroides,C.doniana则作其变种。(5)基于形态性状的统计分析和分子系统学研究结果,对柔果薹草组进行分类修订,承认有11种,1变种,归并了4个名称。明确了Carex phaenocarpa、C.purpureotincta、湘西薹草C.xiangxiensis、C.alliformis和疏丛薹草C.agglomerata var.rhizomata不属于该组。
【学位授予单位】：杭州师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：Q949
【图文】：

小坚果,微形态,比例尺

图 2.1 柔果薹草组 2 种小坚果微形态Fig. 2.1Achene micromorphology of two species in sect. MolliculaeB C. alopecuroides-1; C, D C. doniana-1; E, F C. doniana-2; G, H C. doniana-. alopecuroides-3; A, C, E, G, I: 小坚果形状 (比例尺=1 mm); B, D, F, H, J:征 (比例尺=100 μm)

小坚果,微形态,比例尺

图 2.2 柔果薹草组 3 种小坚果微形态Fig. 2.2Achene micromorphology of three species in sect. Molliculae B C. remotistachya; C, D C. mollicula-1; E, F C. mollicula-2; G, Hbmollicula-1; I, J C. submollicula-2; A, C, E, G, I: 小坚果形状 (比例尺=1 m D, F, H, J: 表皮特征 (比例尺=100 μm)

小坚果,微形态,比例尺

图 2.3 柔果薹草组 4 种小坚果微形态Fig. 2.3Achene micromorphology of four species in sect. MolliculaeB C. planiculmis-1; C, D C. planiculmis-2; E, F C. agglomerata; G, Hiformis; I, J C. harrysmithii; A, C, E, G, I: 小坚果形状 (比例尺=1 mm); B, DJ: 表皮特征 (比例尺=100 μm)

【参考文献】