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分类学中的方法论小叙
洪德元
生物多样性    2025, 33 (2): 24541-.   DOI: 10.17520/biods.2024541
摘要   (627 HTML76 PDF(pc) (2378KB)(651)  

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。



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图3 由4个叶绿体DNA片段构建的分子系统树。树上附有外部形态(花盘或腺体有否)、花粉类型(长沟或短沟)和染色体(2n = 14或16)。图示来自4个学科(外部形态、孢粉学、细胞学、分子生物学)信息的融合(Wang et al, 2014)。
正文中引用本图/表的段落
我们接着进行了分子系统学研究, 这项研究由王强执行。我们用核DNA和4个叶绿体DNA片段的序列, 用MP、ML和BI 3种分析方法构建分子系统发生树。我们的分子系统发生树的独特之处是把主要形态性状、花粉性状和染色体数目均放在分子系统发生树上, 形象地展示外部形态、花粉、染色体和分子序列4个方面的一致性(图3)。这有力说明, 原来的党参属由两大类群组成, 一群有花盘或腺体, 花粉具长沟, 染色体2n = 16, 而Codonopsis subg. PseudocodonopsisC. subg. Obconicicapsula以及Codonopsis purpurea都应独立成属; 支持把金钱豹属和细钟花属都归入党参属。在分子系统发生树上, Codonopsis和Cyanantheae族中其他成员的关系显示得很清楚(图3)。我们的研究结果使桔梗族恢复了1个属, 增加了4个新属, 归并了2个属, 确认该族由10个属组成: Canarina, Codonopsis, Cyananthus, Cyclocodon, Echinocodon, Ostrowskia, Platycodon, Himalacodon D. Y. Hong & Q. Wang (基于Codonopsis subg. Obconicicapsula D. Y. Hong), Pankycodon D. Y. Hong & X. T. Ma (基于Codonopsis purpurea), Pseudocodon D. Y. Hong & H. Sun (基于Codonopsis subg. Pseudocodonopsis)。
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