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分类学中的方法论小叙
生物多样性
2025, 33 (2):
24541-.
DOI: 10.17520/biods.2024541
我从事分类学研究60年, 从《中国植物志》到世界专著性研究, 受到国内外的肯定。在这一过程中体会到, 完善而合理的研究方法至关重要。分类学是一门综合性很强的学科, 涉及到生物学几乎所有学科, 其中形态学、孢粉学、细胞学、遗传学、分子生物学和统计学是必须掌握的学科。针对中国的植物分类学研究历史和现状, 我以世界芍药属(科) (Paeonia, Paeoniaceae)和桔梗科党参属(Codonopsis, Campanulaceae)以及近缘类群的研究为例, 应用了上述各个学科, 重点强调野外考察和统计分析是不可或缺的研究方法。只有通过野外考察才能获取必要的实验材料, 才能分清居群多态性和种间差异; 唯有统计分析才能区分是种内的变异还是遗传隔离。分子系统学的兴起已使分类学进入一个崭新的时代, 分类学工作者必须认识它, 学习它。我的团队在上述两项研究中应用了它, 获得超预期的成果。我的感想是: 高水平的研究必须有完善的科学方法。  View image in article
图2
滇牡丹(Paeonia delavayi Franch.)云南中甸(香格里拉)两个居群内花色的多态性。A. 哈那村居群; B. 翁水居群(Hong et al,
正文中引用本图/表的段落
这个复合群分布于西藏东部、四川西部、云南中部和西部。我1995年得到了美国国家地理学会的资助, 于当年我们考察了四川西部, 1996年春考察了西藏东部的林芝、米林和波密等地, 1997年春考察了云南中部和西北部。我们发现, 这个复合群居群间和居群内的花瓣颜色和叶裂片都显现出极大变异。于是我们对多个居群进行了取样, 对花瓣的多态性拍摄照片。通过随机取样, 我们对12个居群的叶片数目和宽窄做了统计分析(见3.2.1), 有力证明了它们的变异是连续的, 这种变异可能是等位基因组合导致的基因型变异造成的, 因而不能在它们之间划分物种, 变种也不可, 因为它们不是独立演化谱系。因而P. potaninii Kom.是不成立的。我们用中甸(香格里拉)的两个居群(哈那村居群和翁水居群)作为展示花瓣颜色在居群内多样性的代表(图2)。这两幅照片充分说明, 在这个复合群内花瓣颜色极其多变, 因而不能用不同的颜色来划分种或变种, 这个复合群只有一个种, 即Paeonia delavayi Franch., 其他种和变种都应被归并(Hong et al, 1998)。这篇文章发表后受到国际同行的赞扬。园艺学家兼植物学家S. G. Haw说, Hong等的文章把昔日几个种归成一个, 变种也不保留, 许多园艺学家甚至植物学家可能都很不理解, 但Hong等为这样的处理提供了充分的证据, 说明了这是一个多变的种(Haw, 2001)。
根据APG系统(APG IV, Paeonia delavayi, a variable species 1 2001 ... 这个复合群分布于西藏东部、四川西部、云南中部和西部.我1995年得到了美国国家地理学会的资助, 于当年我们考察了四川西部, 1996年春考察了西藏东部的林芝、米林和波密等地, 1997年春考察了云南中部和西北部.我们发现, 这个复合群居群间和居群内的花瓣颜色和叶裂片都显现出极大变异.于是我们对多个居群进行了取样, 对花瓣的多态性拍摄照片.通过随机取样, 我们对12个居群的叶片数目和宽窄做了统计分析(见3.2.1), 有力证明了它们的变异是连续的, 这种变异可能是等位基因组合导致的基因型变异造成的, 因而不能在它们之间划分物种, 变种也不可, 因为它们不是独立演化谱系.因而P. potaninii Kom.是不成立的.我们用中甸(香格里拉)的两个居群(哈那村居群和翁水居群)作为展示花瓣颜色在居群内多样性的代表( Echinocodon Hong, a new genus of Campanulaceae and its systematic position 1 1984 ... 1983年7月我在鉴定湖北省药用植物标本时发现一份标本很奇特.当时就觉得应该解决这份标本的归属问题.当月, 我请湖北省药品检验所的马元骏先生陪我去原产地, 湖北郧西县.我在那里作了认真观察, 采集标本, 同时也为观察染色体固定了根尖和花蕾.那时我已对染色体和花粉形态学有了很大兴趣, 不久获得了染色体核型分析和观察花粉形态的结果: 花粉孢子母细胞减数分裂显示染色体8条, 确定n = 8, 根尖体细胞分裂显示染色体16条, 确定2n = 16; 花粉具有4或5条短沟, 沟膜平滑.这一结果显示, 染色体数目2n = 16, 说明它与党参属(Codonopsis Wall.)近缘.它的花萼裂片3-5片, 常见4片, 两侧有像裂片一样的粗齿, 花冠裂片和柱头也多为4数, 这与桔梗族其他属有别, 再加上花粉具4-5条短沟.因此, 湖北郧西的这种植物应是一个新属(洪德元, 刺萼参属——桔梗科一新属及其系统位置 1 1984 ... 1983年7月我在鉴定湖北省药用植物标本时发现一份标本很奇特.当时就觉得应该解决这份标本的归属问题.当月, 我请湖北省药品检验所的马元骏先生陪我去原产地, 湖北郧西县.我在那里作了认真观察, 采集标本, 同时也为观察染色体固定了根尖和花蕾.那时我已对染色体和花粉形态学有了很大兴趣, 不久获得了染色体核型分析和观察花粉形态的结果: 花粉孢子母细胞减数分裂显示染色体8条, 确定n = 8, 根尖体细胞分裂显示染色体16条, 确定2n = 16; 花粉具有4或5条短沟, 沟膜平滑.这一结果显示, 染色体数目2n = 16, 说明它与党参属(Codonopsis Wall.)近缘.它的花萼裂片3-5片, 常见4片, 两侧有像裂片一样的粗齿, 花冠裂片和柱头也多为4数, 这与桔梗族其他属有别, 再加上花粉具4-5条短沟.因此, 湖北郧西的这种植物应是一个新属(洪德元, Paeonia (Paeoniaceae) in Xizang (Tibet) 1 1997 ... 我在研究岷江流域的野生牡丹时, 注意到它与大渡河流域的牡丹的差异, 大渡河流域的心皮数多为5个, 而岷江流域的为2?5个, 而顶生小叶的长度比有明显区别, 把它作为四川牡丹的一个亚种(Hong, 5 2010 ... 在多年实践中, 我逐渐认识到, 解决一个疑难类群的分类学问题, 必须依据充分的材料, 对形态性状进行深入分析.在研究芍药属过程中, 我在美国国家地理学会5个基金的资助下, 考察了除阿尔及利亚(因客观原因未能成行)外牡丹和芍药分布的所有地点.在野外认真观察了形态性状和它们的变异, 在65个国内外的大标本馆观察、研究了约5,000份标本.在分析研究的基础上, 按我早年提出的“划分物种的形态学原则”, 即“两个或两个以上相对应的形态性状变异的间断(不连续)”, 把全世界的芍药属植物划分为32个种(Hong,
本文的其它图/表
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