全 文 ：(自然科学版 ) 20 5. 3牡丹江师范学院学报
丁香属植物分子系统学研究现状综述 ’
卓丽环` . 2李艳萍`
1东北林业大学园林学院 哈尔滨 5 10 40 )护上海农林职业技术学校 上海 20 1 60 )
摘 要 介绍 了国内外丁香属植物分子系统研究概况 ,并对开展丁香属植物分子系统学研究
的意义进行了简要的概述 .
关挂词 丁香属 ;分子系统学 ;研究进展
丁香属 (助奴笋 L . )是木犀科 ( Ol ace ae e )中一个重要属 , 约 40 余种 , 主要分布于亚洲 (中国 、朝
鲜 、 日本 )和欧洲 (东南部 ) .我国是丁香的自然分
布中心和栽培起源中心 ,共 30 余种 , 自东北至西
南都有分布 ,栽培历史达千年以上 .丁香属植物
适应性较强 ,多为落叶灌木 , 以花繁 、 色美 、 枝秀 、
叶茂 、芳香袭人而蔚然于园林之中 ,在亚洲 、欧洲
及北美的栽培十分广泛 , 已成为世界人民普遍喜
爱的一种园林绿化植物 . 因其同时具备较强的园
林观赏 、 经济及环保价值 ,也受到科研工作者的
普遍关注 . 以下是丁香属植物系统学研究进展的
简要概述 .
1 国外丁香属植物分子系统学研究
国外多位学者利用不同的分子系统学方法 ,
对丁香属内各类群进行了划分 .
iK m 和 anJ se n 等应用 c p DN A R F Lp (限制性酶切片段长度多态性 )对丁香属部分种进行了分
析 .l] 在根据 cP DN A 限制位点差异绘成的聚类图
中 , 丁香属植物共分四组 , 除 eS ier s 足尸 i n召u 与
se ier
s 而ant 如枷 两个类群外 ,均与传统的形态分类划分表现出高度的一致 . 分支 I , 包括
su 饨en e ar L I召“ s沉 an (短花冠亚属 ),是基部分支 ,
气期此祥涓有短花冠崔寒阱如叻洲葫 ;分支
1
,由 S e ir es yS r in召u 和 eS ir es 月 n ant 如 il ae 共同组成 ,这两个类群间具有较高的遗传一致度 ;分支
1
,包括了来自 S e ir e s 凡be s e e瓜e : 中的种 ;分支
W
,来自 eS ir e 。 iV l肠` eQ ,这一分支内类群的种间
cP DN A 片段差异很小 .组 n 与由组 1 和组 W共同
组成的分支构成姐妹群的关系 , 四个分支的关系 `
图为 ( 1 ( n ( l , W ) ) ) ,这一研究结果支持了将
丁香属分成两个亚属的划分方法 ,但对传统形态
分类中的 eS ir e s (系 )间划分没有提供较强的证
据支持 .
U J
、
A l e x a n d e r J
,
H
. 等通过测定 址D NA 的
I邓和 E” 区的序列冈 , 对丁香属伪` 月列和女贞属 l(匆“ 娜m) 植物的系统发育关系进行了分析 .在璐 和 E TS 序列 的严格一 致树 中 , Sub ge un ,
L钾“ 名“邢 组成一个支持率很高的分支 , 但这一
分支并没有与其余所有丁香属植物形成姐妹群 ,
而是与 eS ir e 。 V i筋此 ae 和 eS ier 。凡 6 es ce 膝 : 位于同 一 分 支 内 , Sub ge un 。 乙勿“ 州朋 和 S e ir e 。
月功es ce ent : 只有较弱的姐妹群关系 , 自展支持率小于 5%0 (bo st t拍p < 50 % )
.尽管这种分支关系需要更多的数据来进一步验证 , 但由此推断
s ub ge 皿。 L如“ 忿“加 可能并非丁香属内的基部分
支 , 而是起源于 Sub gen us S, 了 i卿 内部 , 因而
Sub ge un
。勿动褪闷可能是一个并系类群 .此 打S 和
E巧 系统树支持了 R e hd e r 对系的划分 , 四个系
分别形成各自的一个分支 , 但是 eS ier o Vi肠” ae
仅有较低的自展支持率 ( bo 以arP 5< 0% ) .与 裕 m等依 。 pD N A R F Lp 得到的分支图不 同 ,璐 和
E飞 分支图中 se ier 。助￡哪是基部分支 , 成为其余所有丁香属植物的姐妹群 ,但这种分支关系的
自展支持率仅有 53 % .由此可见 , 为确定丁香属
内部的分支关系 , 需要引人更多的数据进行综合
分析 .
U J 在研究中还发现 ,在 I TS 和 E飞 聚类树
中 ,女贞属植物没有和整个丁香属植物形成姐妹
群关系 ,而是位于丁香属植物分支内部 . 由此可
推断女贞属植物起源于丁香属植物内部 ,认为丁
香属为一个并系类群 .在 vE a 等依据叶绿体基因
rp s l6 和 tm L一F 对木犀科内植物进行系统和分
类的研究中 ,女贞属 ( L i乡” :~ )植物在聚类图中位于丁香属植物分支内部 , 由此可进一步推断丁
香属可能是一个并系类群.n]
俄罗期学者通过 RADP 分子标记法对丁香属内的 6个种 、 1 个杂交种和 15 个栽培品种进
行过亲缘关系的探讨 l4[ , 加拿大学者也曾运用
RA DP 基因标记的方法确定了丁香种间杂交杂种与亲本的亲缘关系 . 目前在 eG n ba kn 中已有部
收稿日期 : 2X() 5 es 04 se 03
DOI : 10. 13815 /j . cnki . jmtc ( ns ) . 2005. 03. 007
牡丹江师范学院学报 ( 自然科学版 )2 0 0 5 . 3
分丁香属植物的 cP D N A 基因和 nr DN A一 I巧 序
列的数据 .
2 国内的相关研究
崔洪霞等依据植物区系演化规律和丁香属
植物的形态特征 、 现存植物的地理分布情况 、一
些化石证据及分子生物学证据 ,认为丁香属起源
于中国西南 ,并以此为中心主要沿中国西南一西
北一华北一东北一朝鲜半岛一日本和中国西
南一中亚一欧洲的两条路径散布阎 . 这一结论将
有利于解析丁香属植物的系统发育关系 .
秦祥堑应用过氧化物同工酶在木犀科范围
内进行的研究中 , 根据酶谱和形态特征 ,认为应
将丁香属中的欧丁香系e(S ier s V “烤毋` , 即 eS ier s
s厂￡、 护〕和羽叶丁香系 (eS ier s 几n ant 如 l泌 )合并 ,并将其置于巧铃花系 (se ir e s灿 es ce 心es )前网 .在这三个系间的关示问题上 ,秦祥笙的结论与 iK m
和 Jan s en 等应用 叩D N A R FL p 分析的结果相近 .
孙振雷等测定了通辽市内丁香属 3 个种及 1 个
变种的过氧化物同工酶 ,通过对酶谱带的分析认
为 ,依亲缘关系远近依次排列为暴马丁香 、紫丁
香 、紫丁香变种白丁香和红丁香 .陈新露曾应用
随机扩增多态 D N A (RA DP )标记对 15 个丁香品种遗传背景及品种分类进行分析 , 推断出一些品
种的起源 [,. 北京大学生命科学院以丁香属内的
19 个种为试材 , 检测其成熟性细胞中的细胞器
DN A 含量 ,从而对细胞质遗传模式进行研究 ,并
由此为被子植物母性线粒体遗传模式提供了新
的证据倒 . 在该研究中发现 7 个没有检测到细胞
器 D N A 的种均属于 s ub ge un : 匀` 邢鸿 在其余
s
ub ge un
s 纷 i月召往 和 su 饨en us L御“ tr `an 中的 12个种中 , 均含有细胞器 DN .A 对丁香属内表现出
了细胞质遗传上的差异进行深人的分析 ,可为丁
香属系统发育分析提供依据 .
3 存在的问题及展望
综观 目前丁香属植物传统分类与分子系统
学研究 ,在丁香属的系统发育分析方面取得了一
些成绩 ,但仍存在以下的不足 .
取材范围有局限性 .丁香属植物进行取样时
存在一定的地域局限性 ,大多是针对当地的种进
行取材 ,应沿着该属的散布路线进行全面取材分
析 , 才能做出更精确的系统发育推断 .
不能够对整个基因组进行测序 .在 目前进行
的分子系统学分析中 , 尚不能对植物的整个基因
组进行测序分析 , 多集中在对基因组中某些特定
基因或 DN A 片段进行分析 . 能够提供的信息位
点必然受限 .
属内部的分支关系不明确 .依形态分类的推
断为 se b g en us L乙g ” t ir an 与其他类群构成姐妹群
关系 , cP D N A R F廿证据支持这一推断 .依 I马 和
E邓 证据 , 可推 断 出 se ier s yS r i刀召a 与包括
se bge nu
。 L电刀占itr an 在内的其余所在类群构成姐妹群关系 ,但这一推论没有得到较高的自展支持
率 .对于羽叶丁香系的系统位置 , 不同学者的观
点亦不尽相同 .在其真实的系统发育树中 ,到底
哪个类群是基部分支 , 何为确切的内部分支关
系 ,均有待于找到新的证据来做出进一步的推断 .
我国观赏植物的系统学研究只是在近几年
才真正开展起来 ,对观赏植物进行分子系统学的研究 ,是生物进化基础研究的组成部分 .对观赏
植物的研究将为阐述植物系统发育问题提供大
量的证据 lqI . 了解观赏植物的系统发育位置将为
对其进行合理保护 、 引种 、筛选良种和杂交育种
提供理论依据1I, 吸
全面的丁香属植物系统发育方面的研究 ,对
于加快对丁香属植物系统发育关系的准确推断 、
指导合理的开发 、利用该属植物资源 ,均具有深
远的意义 .
参 考 文 献
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