苦苣苔亚科长蒴苣苔类（苦苣苔科）植物的系统发育关系研究

苦苣苔亚科长蒴苣苔类一直存在着一系列争议问题和系统上的混淆不清。我们选取了长蒴苣苔类植物各属和可能的属下单系群以及不同地理分布的典型代表种占整个种类的70%以上。这一高密度取样使我们发现了传统分类系统远超过预期的混乱。我们利用8-12个DNA片段在长蒴苣苔类中分步骤对各个大类进行了全面的系统发育重建。研究结果如下：1）新的石山苣苔属由来自传统分类系统中的8个属组成。该属植物的花部变异极大，并和传粉昆虫的协同进化密切相关。2）广义马铃-粗筒苣苔类包括传统分类系统中的21个属，在长蒴苣苔类植物中构成了一个最大的单系分支。 这21个属均不是单系群。研究结果显示该类中的四雄蕊类群和二雄蕊类群均非单系，而是构成了复杂的多系演化路线。3）对石蝴蝶属的系统学研究显示该属由5个支系组成。该属植物花的背部花瓣形态变异极大，并且具有十分显著的支系特异性。进一步的进化发育研究揭示出CYC类CYC1C和CYC1D基因在功能上特异性控制背部花瓣的大小，而CIN1基因则调控其反折程度和形状。两类基因的表达分化和协同作用是导致背部花瓣多样性的内在机制。