全 文 ：广 西 植 物 Guihaia 31(3)：300— 303 2011年 5月
DOI：10．3969／j．issn．1000—3142．2011．05．005
基于 ITS序列探讨金线草的系统学位置
许崇梅 ，曲畅游 w，于文光 一，张学杰2，李法曾
(1．潍坊医学院，山东 潍坊 261053；2．山东师范大学 生命科学学院，济南 250014；3．山东药品食品
职业学院，山东 威海 264400；4．山东胜利股份有限公司，济南 250101)
摘 要 ：金线草的系统位置一直存在争议 ，该试验以 Triplaris weigeltiana为外类群，采用最大简约法对金线
草及其近缘类群的 ITS序列进行了系统发育分析。结果表明：(1)金线草和蓼属的春蓼组、刺蓼组形成三个并
列的分支，因此，金线草没有必要独立成属，分子证据支持金线草成立为组；(2)金线草和春蓼组、刺蓼组植物
聚在一起，自展支持率为 96 ，说明它们之间有很近的亲缘关系。
关键词：金线草 ；ITS序列 ；春蓼组
中图分类号：Q789 文献标识码 ：A 文章编号 ：1000—3142(2011)03—0300—04
Phylogenetic origin of Antenoron filiforme
inferred from nuclear I sequences ll
XU Chong-Mei ，QU Chang-You ，。，YU Wen-Guang 一，
ZHANG Xue-Jie2．LI Fa-Zeng2
(1．WeiFang Medical University，Weifang 261053，China；2．College of Li Sciences，Shandong Normal
University，Jinan 250014，China；3．Shandong Drug and Food Vocational Colege，Weihai
264400，China；4．Shandong Shengli Co．Ltd．，Jinan 250101，China)
Abstract：Phylogenetic origin of Antenoron filiforid remains unknown．Phylogenetic analyses were conducted
on sequences of nuclear ITS sequences for species of A．filiforme and allies．Triplaris weigeltiana was designed
as outgroup． The analyses were performed using parsimony reconstruction methods． Some conclusions could be
drawn asfollows：(1)A．fillforme and sect．Persicaria，sect．Echinocaulonformedthree paratactic clades．Therefore，
it was unnecessary to accord A．filiforme as genus rank and it was appropriate to accord A．filiforme as section
rank．(2)A．f／Ziforgle clustered with sect．Persicaria，sect．Echinocaulon with a bootstrap value of 96％，indicating
their close afinity．
Key words：Antenoron fizifo,,ne；ITS；sect．Persicaria
金线草属由Adanson于 1763年建立，学名为
Tovara，因是晚出异名而被废弃，现在采用 Rafin在
1817年建立的属名 Antenoron。金线草属 Anteno=
ron全球共 3种，中国仅分布 1种。金线草以其花柱
2，花柱果时伸长、硬化等特征区别于其他蓼科植物，
所以，Steward(1930)、Hara(1966)、Tzvelev(1987)、
李安仁等(1998，2003)、吴征镒等(2003)都承认金线
草属。Bentham Hooker(1880)、Gross(1913)则
把金线草归为蓼属的金线草组 sect．Tovara。Harald—
son(1978)、Ronse Decraene& Akeroyd(1988)、Ronse
Decraene等 (2000)根据茎和叶解 剖、花被片 、果实
特征认为金线草与蓼属春蓼组有很近的关系，也把
收稿日期 ：2010-10—27 修回日期 ：2011 02—07
基金项目：国家自然科学基金 (30270107)；潍坊市科技局资助项 目 (201001012)；潍坊医学院博士科研启动基金 Supported by the National
Natura1 Science Foundation of China(30270107)；Weifang Science and Technology Bureau(201001012)；Scientific Research Foundation for the
Doctors，Weifang Medical University]
作者简介：许崇梅(1979一)，女，山东诸城人，博士 ，从事植物系统及资源分类学研究，(E—mail)xuehongmei2006@yahoo．eom．cn。
通讯作者 ：李法曾，教授 ，博士生导师，研究方向为植物系统学及资源学，(E-mail)Lifz@sdnu．edu．cn。
3期 许崇梅等：基于 ITS序列探讨金线草的系统学位置 301
金线草成立为蓼属的金线草组。由此可见，金线草
的系统位置存在分歧，需要进一步的研究。
ITS序列已经被非常广泛地用于植物属间以及
族间的系统发育分析(崔光芬等，2008；孙爱群等，
20O8)，在确定蓼科植物属间乃至族间的系统发育关
系中也得到了广泛应用(Sun等，2008)，但未见有关
于金线草 ITS序列研究的报道。本实验测定了金
线草及相关类群的 ITS序列，以期为解决金线草的
系统学问题提供新的依据。
1 材料与方法
1．1材料
试验材料的分类依据 Flora of China(Li等，
2003)，来源见表 1，部分序列来源于 GenBank。
1．2方法
1．2．1 DNA提取及 PCR扩增和测序 总 DNA 的
提取采用改进的 CTAB法(Doyle＆ Doyle，1987)。
ITS序列的扩增采用 white等(1990)报道的引物
ITS1 (5 一AGAAG TCGTAACAAGGTTTCCG—
TAGG～3 ) 和 ITS4 (5 一TCCTCCGCTTATTGA
TAT GC一3 )，PCR扩增程序为 94℃变性 1 min，50
℃退火 l min，72 oC延伸 1．5 min，30个循环，最后
72℃延伸 4 min。ITS序列的 PCR扩增产物经用
Pharmacia系统纯化后直接用于测序反应，测序在
Invitrogen Biotechnology公司的 ABI 3770自动测
序仪上完成。为保证所测序列的准确性，每一个类
群的 ITS序列分别用 ITS1和 ITS4引物对 ITS序
列的正、反链进行测序并校准。
1．2．2序列的分析 所测序列和从 GenBank中下
载的序列用 ClustalX1．83排序，排好的序列用 PAUP
*4．Ob软件(Swoford DL，Sinauer．com)进行数据分
析。空位(gap)始终作为缺失状态。采用最大简约
法分析，简约性(parsimony)分析采用如下选项完
成，即树二组重新连接 TBR、启发式搜索 heuristic
search、多重性 选择 MULPARS、ACCTRAN 优化
和 100次随机附加的重复，用 自展法(bootstrap a—
nalysis)检验系统树，自展数据集为 1 000次。
表 1 试验材料及其来源
Table 1 Experimental materials and their sources
注：*SDNU．山东师范大学植物标本室。 Note：*SDNU．Herbarium of Shandong Normal University
2 结果与分析
2．1 ITS序列长度及变异
ITS序列的范围根据已发表的蓼科植物确定。
对位排列 的长度为 695 bp，包括 357个可 变位点 ，
245个位点是信息位点。每个种的ITS长度及 G+
C含量列于表 2。G+C含量在 ITS1区的变化范围
为 58．6 ～71．7 ，G+C含量在 ITS2区的变化范
围为 64．3 9，6～79．1 。ITS1的变异位点有 162
个，信息位点有 114个；ITS2的变异位点有 185个，
信息位点有 135个。PAUP分析得到的 15个 ITS
序列间的绝对遗传距离和平均遗传距离见表 3。
2．2 ITS序列的系统发育分析
用简约法寻找到 822个简约树，步长为 864，CI
指数为 0．673，RI指数为 0．605。最大简约法得到
302 广 西 植 物 31卷
的严格一致树见图 1。采用蓼科植物 Triplaris
weigeltiana作为外类群，分支上的数字代表大于
50％的支持率。ITS序列的严格一致树分成了 2
支，分别为分支I和分支 Ⅱ，分支 工又进一步分为 2
表 2 ITS1和 ITs2的长度及 GC含量
Table 2 Sequence sizes and percent G+C
content of ITS1 and ITS2
个亚支，亚支 A的支持率为 62 9／5，亚支 B的支持率
为 69 。在亚支 A上，又进一步分为 2个小分支，
其中，头状蓼组的尼泊尔蓼和火炭母聚为一支，自展
分析的支持率为 99 ；在另-／1,分支上，金线草属
的金线草和刺蓼组的杠板归以及春蓼组的辣蓼、春
蓼形成三个并列的分支，并得到了 96 的支持率。
拳参组和分叉蓼组构成了亚支 B。分支 Ⅱ为何首乌
属、虎杖和蓼属的蔚蓄。
3 讨论
3．1金线草的系统位置
ITS序列构建的系统发育树显示金线草和刺蓼
组的杠板归以及春蓼组的辣蓼、春蓼聚在一起，并得
到了 96 的支持率。从 ITS序列构建的系统发育
树来看，金线草达不到单立属的水平，因此，ITS的
分子证据不支持金线草独立成属，不支持 Steward
(1930)、Hara(1966)、李安仁等(1998，2003)、吴征
镒等(2003)的观点。在分子系统树上，金线草与刺
蓼组、春蓼组形成 3个并列的分支，而且从外部形态
看，金线草的柱头．2，果时伸长、硬化等。因此，金线
草成立为金线草组 sect．Tooara比较合理，这与
Bentham & Hooker(1880)、Gross(1913)、Harald—
son(1978)、Ronse Decraene ＆ Akeroyd(1988)、
Ronse Decraene等(2000)的观点是一致的。
3．2金线草和春蓼组、刺蓼组有很近的亲缘关系
在 ITS的系统发育树上 ，金线草和春蓼组 、刺
表 3 ITS序列间的绝对遗传距离和平均遗传距离
Table 3 Pairwise genetic distances of nrDNA ITS sequences
蓼组聚合在一起自展分析的支持率为 96 ，说明金
线草和春蓼组、刺蓼组有很近的亲缘关系，它们之间
的亲缘关系也被 Ronse Decraene等(2000)依据果
实的微形态所支持。
3期 许崇梅等：基于ITS序列探讨金线草的系统学位置 303
Tr iDlaris weige／tiana
虎杖 Reynoutria japonica
何首乌 Fal／opia multiflora
蔓首乌 convo／vu／us
萧蓄 Polygonum avicu／are
支柱拳参 suffultum
珠芽拳参 viviparum
准噶尔神血宁 songaricum
叉分神血宁 divaricatum
金线草 Antenoron filiforme
杠板归 perfo／／atum
辣蓼 hydropiper
春蓼 persicaria
尼泊尔蓼户nepa／ense
火炭母 chinense
图 1 基于 ITS序列的严格一致树
Fig．1 The strict consensus tree of equally parsimony
trees based on ITS sequences
分支上的数字代表支持率
Numbers above branches are bootstrap value
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