全 文 ：第1 4卷 第 5期
1 9 9 5年10 月
华 中 农 业 大 学 学 报
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B r ie r c o m m u n ie a t io n 今` 产心卜招产司泌司少砚少 司沙 招产讼产毒
泡桐属与其近缘属亲缘关系的探讨 `
梁作椭 陈志远
( 华中农业大学林 学系 , 武汉 4 3 0 0 7 0)
A N A P P R O A C H T O T H E R E L A T I O N S H I P O F T H E
G E N U S P A U L 口WN I A A N D I T S R E L A T E D G E N E R A
L i a n g Z h o u y o u C h e n Z h i y u a n
(H
u a z h on g A g ir
c u l t u ar l U n i v e sr iyt
,
W
u h a n 4 3 0 0 7 0 )
关健词 泡桐属 ; 近缘属 ; 数量分类 ; 泡桐科
K E Y w 0 R DS
P o u low
n i a : r e la t e d g e n e r a : n u m e r ie a l t a x o n o m y : P a u l o w n ia e e a e
中图法分类号 5 7 18 · 49
泡桐属 尸 a u l、 in a 归科问题 , 学术界历来存在意见分歧 。 T h u n b e gr 首次把毛泡桐作为紫
藏科 ( B i g n o n ia e e a e )的 1个种 B i g n o n i a t o m e n t o s a T h u n b . 发表 , 后来 S i e b o ld 和 Z u e e a r i n i i 改
为 尸 a u zo w n i a imP ` ar zi : S i e b
.
e t Z u e e
. , 并在 玄 参科 ( S e r o p h u la r ia e e a e ) 中建立 了 泡桐属
(尸 a u lo w n ia ) 。 以后多数学者和在部分书刊如 《中国植物志 》 、 《中国高等植物 图鉴 》等 ,都同意
这一安排 lj[ 。 但 W e s t fa n 和于兆英等通过对泡桐属染色体数目与形态 、 胚胎发育过程 以及解剖
学的研究 ,主张把泡桐属归入紫藏科 .2[ 3〕 。 《云南植物志 》根据泡桐属木材解剖特征与紫威科的
梓树属 ( aC at lP a) 几乎相同 ,也将泡桐属移入紫藏科 。 而 rC o gn ul s t 指出 : 泡桐属的种子含有胚
乳和血清反应都表明它与玄参科相同而与紫藏科不同川 。 龚彤依据泡桐属的形态及性状 ,认为
它的系统位置应介于玄参科与紫藏科之间圈 , G u n d er s o n 也曾认 为玄参科中的泡桐属是 向紫
藏科演化之环节 [6〕 。 日本学者中井 ( N a k a i )在 1 9 4 9 年曾提出 1 个新科— 泡桐科 ( P a u l o w n i -
ac ea e )
, 仅含泡桐属 1 个属川 。 本研究应用数量分类方法 , 对泡桐属 与其近缘 9 属的 29 个性状
指标进行了聚类分析 ,探讨该属与其近缘属的亲缘关系 ,从而寻找其 归科位置 。
1 研究方法
1
·
1 分类运算单位的选择
根据 H ut c hi sn o n 和 C r o n g ul s t 的分类系统中目 、 科的排列和属的形态特征的近似性 ,共选
收稿日期 : 1 9 9 5一 0 4一 2 6
二 国家自然科学基金资助项 目
梁作椭 , 男 , 19 6 6 年生 ,华中农业大学园林专业在读硕士研究生 . 武汉 4 3 0 0 7 0
49 4 华中农业大学学报 第4 1卷
取 7个科中 10 个肩为分类运算单位( o pa e rt ion ta xon omy un it,简称 O T U ) :
l 泡桐属 尸 a u zow n ia 玄参科 cS r o p h u la r ia e e a e
来江藤属 B ar n d i s i a 玄参科 sc r o p h u la r ia e e a e
美丽桐属 W i g h t i a 玄参科 cS r o p h u la r i a e e a e
4 梓树属 aC t a lP a 紫藏科 B i g n o n ia e e a e
5 羽叶揪属 S t e er o sP e mr u m 紫截科 iB g on n ia e e a e
6 胡麻属 S e s a m u m 胡麻科 P e d a l ia e e a e
7 角胡麻属 尸阳加 s c i` e a 角胡麻科 M a r t y n ia e e a e
8 旋花属 C o n v o lv u l u , 旋花科 oC n v o lv u la e e a e
9 益母草属 eL 胡 u、 : 唇形科 L a b i a t a e
1 0 茄属 S o l a n u m 茄科 oS la n a e e a e
1
·
2 O T U 特征选择与运算方法
经反复比较筛选 ,选择了泡桐属与其近缘 9 属的 29 个特征性状 ,落中枝条 3 个 , 叶 6 个 ,
花 13 个 ,果和种子 3 个 , 花粉粒 4 个 :
1
. 生长习性 G r o w t h h a b i t 1 6 . 柱头 tS y le
2
. 分枝类型 B r a n e h g r o w t h p o s i t io n 17 . 子房 O v a r y
3
. 小枝星状毛 S t a r h e ir in t e n d e r b r a cn h 1 8 . 胚珠数 N o . o f o v u l e
4
. 叶形 L e a f s h a p e 1 9 . 胎座 P la e e n t a t i o n
5
. 叶着生方式 L e a f g r o w t h p o s it i o n 20 . 雄蕊数 N o . o f s t a m a n
6
. 叶基 L e a f b a s e 2 1 . 花药开裂方式 A u t h e r s p l it t y p e
7
. 叶柄长度 L e n g t h o f p e t io l e 22 · 雄蕊长度 L e n g t h o f s t a m a n
8
. 叶大小 S iz e o f b la d e 2 3 . 复合花粉 P o l v a d s
9
. 叶缘 L e a f m a r g i n 2 4 . 花粉沟数 N o . p o l le n e a l p a l
1 0
. 花序类型 I n f lo r e s e e n e e t y p e 2 5 . 花粉大小 S i z e o f p o l le n
1 1
. 苞片数 N o . o f b r a e t 2 6 . 花粉萌发孔 A p e r t u r e
1 2
. 花曹形状 C a l y x s h a p e 2 7 . 果实类型 F r u it t y p e
1 3
. 花冠形状 C o r o ll a 、 h a p e 2 8 . 种子形状 eS e d s h a p e
1 4
. 花冠裂片数 N o · o f e o r o ll a lo b e 2 9 . 种翅 W i n g o f s e e d
1 5
. 花色 P e t a l 。 o lo r
对所选特征性状数量化 , 将所得数据输入计算机系统 ( BI M 一 P C 微机 ) , 并进行标准化以消
去各指标量纲的影响 。 再利用欧几里距离公式计算两分类单位间的距离阁 , 汇集成聚类分析的
初始距离矩阵 :
3 4 5 6 7 8 9
6
.
1 1
7
.
38
8
.
4 9
8
.
1 7
8
.
0 7 7
.
4 3
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第 5 期 梁作椭等 ;泡桐属与其近缘属亲缘关系的探讨 9 5 4
根据初始距离矩阵数据 ,采用系统聚类中最长距离法 ,将聚类结果绘成系统聚类 图 ( 图 1 ) 。
3 结果与分析
根据最长距离法聚类树系 图 , 由结合线 L
可将 10 个属划 分为 7 个组 。 即 1 . 玄参科组
( s e n e t i o n cS
r o p h u la r ie e a e )
: 来江藤属 、 美丽桐
属 ; 一 紫藏科组 ( s e e t i o n B i g n o n i a e e a ) : 梓 树
属 、 羽 叶 揪 属 ; , · 胡 麻 科 组 ( s ce it o n
p e d a li a e e a e )
: 胡麻属 、 角胡麻属 ; VI . 旋花科组
( s e e t i o n c o n v o l v u l a e e a e )
: 旋花属 ; V . 唇形 科
组 ( S e e t i o n L a b i a t a e ) : 益母草属 ; Vl . 茄科 组
( s e e t i o n oS l
a n a e e a e )
: 茄属 ; Vl . 泡桐科组 ( s e e -
t i o n P a u lo w n i a e e a e )
: 泡桐属 。 聚类结果 ,基本
符合传统的分科归类 ,体现 了数量分类与形态
分类有着很大的一致性 , 只有角胡麻属并入胡
麻科组 。 而泡桐属既没有归入玄参科组 ,也没有
归入紫藏科组 ,而是独成一组 ,说明泡桐属放在
玄参科和紫藏科均 不恰当 ,应将泡桐属单独成
立 i 个科— 泡桐科 ( p a u l o w n i a e e a e ) 。
1
1 0 9 O T U
图 1 最长距离法系统聚类树系图
F i g
·
1 D e n d r og
r a m o f m e t hod
一
t h e l o n g e s t d i s t a n e e
致谢 数据处理在华中农业大学中心实验室微机组进行 , 并得到余 家林教授的亲 自指导 , 深表
谢意 。
参 考 文 献
陈志远 . 泡桐属 (aP 以~ ia )分类管见
. 华中农业大学学报 . 19 86 , 5 (3 ) : 2 61 ~ 2 65
于兆英 . 李思锋 . 徐光远等 . 泡桐属植物染色体数目和形态的初步研究 . 西北植物学报 . 1 9 87 · 7( 2) : 1 27 一 1 3
W
e s t fa l l J J
.
C y t o lgo i
e a l a n d e m b r y s lo g ie a l e vi d e cn
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Am e r J Bo t
,
1 9 4 9
.
3 6
C r o n q u i s t A
.
A n i n t e g r a t e d s y s t e m o f e la s s i fi e a t i o n o f f lo we
r in g p la n t s
.
N e w Y o r k
:
C o l u m b ia U n i v e r s i t y p r e s s
,
9 6 8 ~ 97 2
龚 彤 . 中国泡桐属植物的研究 . 植物分类学报 . 1 9 76 , 1 4 (2 ) , 38 一 50
G u dn er
s o n A 著 . 双子叶植物科志 . 马 骥译 . 北京 : 科学出版社 . 1 9 3 .9 1 94 一 1 95
H u 5 Y
.
A m o n o g r a p h o f t h e g e u u s P a以
~
ia
.
T a iw a n m u s e n u m
,
1 9 5 9
.
1 2 : 1~ 5 4
余家林 . 农业多元试验统计 . 北京 : 北京农业大学出版社 . 19 9 .3 1 37 ~ 158