Transcript 植物生物学-2016-15（张文驹老师）

3.4
被子植物的系统发育
Phylogeny of Angiosperms
3.4.1 被子植物的起源
3.4.2 被子植物的早期系统
3.4.3 被子植物新系统
根据DNA序列
cpDNA，rDNA，核基因
3.4.1 被子植物的起源
时间,
地点，
祖先，
方式
Michael W. Frohlich1 & Mark W. Chase1
After a dozen years of progress the origin of angiosperms is still
a great mystery . Nature 450, 1184-1189 (20 December 2007)
时间：~2 亿； 最早化石~1.36亿
地点：？？？
祖先：？？
方式：单元起源
The history of vascular plants
亿年
0.65
1.44
2.13
2.48
2.86
3.20
3.60
4.08
3.4.1 被子植物的早期系统
化石
单子叶植物纲
根据形态学
根据形态、解剖学
双子叶植物纲
根据形态、解剖、植物化学
假花学派
恩格勒系统 （A．Engler）1897，1964
真花学派
哈钦松系统（J. Hutchinson）1936，1973
塔赫他间系统（A. Takhtajan）1954，1980
克朗奎斯特系统（Cronquist）1958，1981
胡先驌
吴征镒
恩格勒系统
哈钦松系统
塔赫他间系统
Angiosperm Phylogeny Group APG II，III 系统
单子叶
植物
核
心
双
子
叶
植
物
蔷
薇
类
菊
类
删除长支的十字花科后拓扑结构不变
Theobroma cacao
Gossypium raimondii
Carica papaya
Citrus sinensis
*
Citrus clementina
Manihot esculenta
*
*
Ricinus
communis
89/1.0
Populus trichocarpa
Glycine max
*
*
Phaseolus vulgaris
*
*
Medicago truncatula
Prunus persica
*
Fragaria vesca
88/1.0
Eucalyptus grandis
Solanum
tuberosum
*
*
Solanum lycopersicum
*
*
Mimulus guttatus
Lactuca sativa
*
*
Artemisia annua
Vitis vinifera
97/1.0
Buxus sinica
*
Platanus x acerifolia
Aquilegia coerulea
94/0.95
Sarcandra glabra
*
Chloranthus japonicus
99/0.95
Ceratophyllum oryzetorum
*
Ceratophyllum demersum
92/0.95
Cinnamomum camphora
*
*
Persea americana
*
Chimonanthus praecox
Liriodendron tulipifera
*
Magnolia denudata
100/0.99
Saruma henryi
85/0.98
Aristolochia tagala
100/0.99
Houttuynia cordata
Sorghum bicolor
*
Zea mays
*
*
100/0.95
Setaria italica
*
Panicum virgatum
*
Brachypodium distachyon
Canna
indica
*
*
Musa acuminata
97/1.0
Trachycarpus fortunei
Yucca filamentosa
*
Asparagus officinalis
100/0.95
73/1.0 *
Iris japonica
79/1.0
Lilium brownii
*
Pandanus utilis
*
Dioscorea opposita
91/0.88
*
Pinellia ternata
*
Alisma plantago-aquatica
Acorus calamus
Illicium henryi
Cabomba caroliniana
*
Nuphar advenda
Amborella trichopada
outgroup
Ginkgo biloba
97/1.0
*
*
*
Eudicots
Mesodicots
Chloranthaceae
Ceratophyllaceae
Magnoliids
Mesangiospermae
0.05 substitution per site
Monocots
Basal angiosperms
Triassic
Jurassic
Cretaceous
125 Mya
Eudicots
170 Mya
1
Mesodicots
Ceratophyllaceae
175 Mya
12
162 Mya
Chloranthaceae
Mesangiospermae
182 Mya
162 Mya
Magnoliids
164 Mya
15
Monocots
247
Mya
Basal
angiosperms
Triassic
Jurassic
Cretaceous
225
200
175
150
125
100
Estimated divergence time (Mya)
Angiosperm Phylogeny Group APG II，III 系统
Tree of Life Project
http://tolweb.org/Angiosperms/20646
http://www.mobot.org/MOBOT/research/APweb
现存最古老的被子植物
Amborella trichopoda
张文驹研究小组
我们的研究地点主要集中在青藏高原、东北长白山区、上海、广东南部
我们的研究对象主要为西藏沙棘、人参、藨草、山茶
我们的研究方向主要有：
1、特殊生境下植物的适应与进化
2、重要资源植物的种质鉴定、保护与利用
3、植物基因组进化
西藏沙棘——生长于海拔4000-5200米的特殊生境，我们前面的
小灌木就是西藏沙棘，后面就是雪山珠穆朗玛峰
图片显示了我们最重要的一个样地——珠峰大本营样地，海拔5200米。图中小灌木
就是我们的研究对象——西藏沙棘。我们希望理解它为什么能适应如此特殊的环境。
山茶属植物具有重要价值，包括最重要的饮料、木本花卉、油料。山茶的基因组
十分复杂，理解山茶的基因组的进化模式是他们的目标。
海三棱藨草——分布海拔最低的有花植物。见于长江口，对于上海滩涂
和长江口岛屿的形成具有重要意义。为什么这种植物在一天之中能够忍
耐变化多端的环境是我们研究的重要问题。
人参是最重要的中药，也是我们小组最重要的研究对象。我们希望理解人参的
种质、生长环境、生长年龄对去质量的影响。
在长白山中挖人参
是野生的吗？
欢迎未来有志于研究工作
的同学加入。