华南地区菊科植物果实解剖及其系统演化研究.doc

附件3华南农业大学大学生科技创新活动项目所在院部：生命科学学院专业年级：2003级生物技术联系电话：*********49，指导教师:职称副教授申报日期：二五结题日期：二六项目类别项目批准号理科类华南农业大学大学生科技创新活动项目指导中心填写结题报告书前，请先咨询指导教师或有关专业教师。申请书的各项内容要求实事求是，逐条认真填写。表达明确、严谨，一律要求用打印稿件。、申请书为A4复印纸，于左侧装订成册。一式三份（至少一份原件），由指导教师和所在院（部）审查并签署意见后报大学生科技创新活动项目指导中心。、一级标题三号宋体加粗，用“一、二、三”标示；二级标题四号楷体加粗，用“（一）（二）（三）”标示；三级标题四号仿宋加粗，用“1、2、3”标示；四级标题四号仿宋，用“”标示。示例：一、《XXXX》课题立项与研究的目的意义（一）《XXXX》课题立项与研究的目的的意义1、《XXXX》课题立项与研究的目的意义《XXXX》课题立项与研究的目的意义四、如表格不够，可以加附页。一、简表项目名称华南地区菊科植物果实解剖及其系统演化研究项目类别B、理科类；申请经费1500起止年月05出生年月年级专业班级所在学院上学年综合测评分项目中的分工本人签字1984.82003生命科学学院3.2果实解剖1984.72003生命科学学院2.4形态观察1984.42003生命科学学院2.5果实解剖学位博士职称副教授姓名学位职称研究方向植物系统与进化、药用植物资源授课名称植物学、资源植物学菊科植物是种子植物中最大、最为进化的科，在其系统演化和分类学上存在着许多疑难问题。

本项目利用光镜、扫描电镜等技术，对华南地区菊科植物的果实解剖特征进行观察，对菊科植物的果实解剖结构及其演化趋势进行比较研究，探讨菊科植物在族、属等级上的系统演化问题，解决一些有争议属种的分类地位。通过本项目研究可望扩大对菊科植物的研究资料，为探讨菊科植物的系统演化问题提供理论依据，并可为植物检疫等工作提供菊科植物果实解剖结构和形态方面的资料。二、立项依据（项目的意义、现状分析）菊科（）是种子植物中最大，也是最进化的代表科之一，其系统演化关系错综复杂，繁复微妙，值得给予特别关注。长期以来，对菊科分类研究多是以传统的形态特征为主，由于观察者对所观察特征的选取和侧重点不同，更由于菊科植物形态特征的纷繁复杂和变异性，研究者往往得出不同的结论。因此，对该科的分类和系统演化研究，应从技术方法和特征选取上有所突破。在以往菊科研究中，对其瘦果的特征，尤其是对果实解剖结构特征，缺乏足够的重视。正如A.曾指出的：在植物系统演化和分类研究中，果实和种子常被忽视了。众所周知，物种演化的最直接动力就是产生下一代，保持种族延续。菊科瘦果在其传播、繁殖过程中起着重要作用。因此，在其内部解剖结构中必然留下演化证据。

迄今为止，系统地研究菊科果实解剖结构的报道尚不多见。A.K.[10]研究了菊苣族（）果实和种子的解剖结构，并将其作为一分类指标；耿世磊等观察了新疆千里光族果实解剖结构，发现同属内各种间的果实特征具有明显的趋同演化现象，而在各属之间则分化明显，并据此探讨了各属间的演化趋势；此外，从1994年在英国多国召开的“世界菊科学术大会”反馈的资料也表明，国外有人利用菊科果实的果壁特征来探讨解剖结构与植物进化的关。从上述研究报道中可以看出，菊科果实解剖结构中包含着大量、稳定的分类信息，对探讨该科分类和系统演化问题有着重要的价值。在我国，菊科植物有12族200余属，而华南地区分布的种类包括了所有的12个族，约占1/2的属，且有一些特有的属种，拥有丰富的菊科植物多样性，是进行系统演化研究的理想地区之一。对该科的研究，国内外学者已进行了大量工作，但目前对各个族的起源和亲缘关系等问题在认识上仍然存在着很大的争议，特别是对各族内各属间的亲缘关系则缺乏足够的认识，在各种版本的分类系统中存在较大分歧。如向日葵族（）曾经被认为是菊科中最原始的族（,,,），但也有人认为该族起源于千里光族（J.Small）同时一些分类上很多有争议的问题也一直悬而未决，如大吴风草属（）是否放入橐吾属（）；大丁草属（），扶郎花属（），毛足菊属（）三属的归属等分类问题。

鉴于以上原因，本项目拟以华南地区分布的菊科植物为主，在各属中选取有代表性的若干种类，对其果实形态、解剖结构进行详细观察。并利用电镜扫描方法结合对头状花序各部分特征的观察，研究菊科果实的解剖结构及其演化趋势，并进一步在族属等级上探讨该科的系统演化问题，以期为菊科系统进化研究提供新的证据。附：本项目主要参考文献。1、中科院植物志编委会，《中国植物志》，74—78卷，科学出版社。2、林有润，1994，世界菊科学术大会简介，广东省植物学术会会刊，7：158—1613、刘尚武，1994，橐吾属的起源，演化与地理分布，植物分类学报，32（6）：514—5244、胡秀英，1993，菊科分类系统新解，中国植物学会六十周年学术报告及论文摘要汇编，775、耿世磊，1994，新疆千里光族果实解剖及其系统分类研究，八一农学院学报，：17（1）：9—116、吴万春，宁洁珍，1993，广州地区主要菊科杂草瘦果的形态特征和分类研究，华南农业大学学报，14（2）：32—467、中科院植物研究所主编，1979，《中国高等植物种属检索表》，科学出版社,Amer.,53：478—,1977,.,29:137—15310、,1978,e-.,6:198-20611、,1977,:.1:142—248.三、项目研究的基本内容与实施方案1、研究目标、研究内容和拟解决的关键问题研究目标：本课题拟以华南地区分布的菊科植物为主，对其果实解剖结构和形态特征进行观察，研究其演化趋势。

并结合头状花序各部分及其副件的特征，在族、属等级上研究解决该科的系统进化和有争议属种的分类问题。研究内容：（1）果实外部形态各部分特征观察：观察研究果实的表面特征，如大小、形状、毛被、纵棱外突情况、数目等；（2）果实解剖结构观察：对主要属种的果实做横切面的观察，研究其解剖结构及演化趋势。拟解决的关键问题：揭示菊科各族及主要属在果实解剖结构上的差异。2、拟采取的研究方法、技术路线、实验方案及可行性分析 本研究拟以植物外部形态观察、光学显微镜下观察与显微镜下观察相结合的 方法，对菊科果实的解剖结构、微形态结构、外部形态进行观察进行综合分析。 （1）收集研究国内外有关的研究资料。 （2）在广州市及周边地区收集的成熟果实作横切和切片，观察分析。 （3）综合分析总结、撰写论文。 （4）课题总结、鉴定。 三、项目研究过程与资料查阅情况（一）研究过程 菊科植物是季节性极强的植物，每年9 月中下旬开花结果（广州地区）。 因此，我们整个项目研究分为三个阶段进行 1、2005 月－8月：通过查阅相关文献和在华南农业大学林学院植物 标本馆的学习，初步掌握广州及周边地区记录的菊科植物的形态特点及石蜡制 片技术的理论基础。

2、2005 月－12月：在广州及周边地区采集菊科植物并做成标本，重 点收集菊科植物果实（瘦果）； 3、2006 月－3月：在取得一定量样品后进行石蜡制片观察微形态结 构，配合外部形态结构观察，鉴定采集样品的种属。 （二）资料查阅情况，参考文献 [1张松林，金芝兰.防止石蜡切片材料染色时脱落的简易方法。植物学通 报.1993,11(1):61 菊苣族植物果实的解剖结构及分类学意义。 西北农业大学学报。1991,19(3): 新疆蒲公英属植物果壁构造的比较研究。山西农业大学学报1998，18(3)：215～21 新疆千里光植物果实解剖及其系统分类研究。八一农学院学报。1994，17（1）， [5]阚志峰. 新疆紫菀族植物果实解剖结构。石河子农学院学报.1994,12(4):945 59 郭丽荣.植物组织制片的研究方法.中学生物学。2004,