世界牡丹和芍藥研究 : 兼論分類(lèi)學(xué)的基本原理
牡丹和芍藥是芍藥屬中的一對(duì)“親兄弟”,是著名的園林和藥用植物。本書(shū)闡述了基于野外綜合考察、大量標(biāo)本觀察分析、多學(xué)科研究和譜系基因組分析產(chǎn)生的5項(xiàng)研究結(jié)果。①對(duì)世界牡丹和芍藥進(jìn)行全面分類(lèi)修訂,確認(rèn)芍藥屬有34種,其中野生牡丹9種,全為中國(guó)特有,為世界牡丹和芍藥提供了精準(zhǔn)的物種數(shù)據(jù);②揭示了芍藥屬的譜系發(fā)生關(guān)系,建立了芍藥屬全新的分類(lèi)系統(tǒng);③推論芍藥屬植物起源于泛喜馬拉雅地區(qū),并由此向北溫帶地區(qū)擴(kuò)散,形成芍藥屬現(xiàn)代的地理分布格局;④揭示中原地區(qū)5種野生牡丹在庭院中相遇,發(fā)生雜交,經(jīng)人工選育,產(chǎn)生“花王牡丹”;⑤提出一個(gè)新的物種概念:遺傳-形態(tài)物種概念,這一概念既有科學(xué)基礎(chǔ),又有實(shí)用價(jià)值,并解答了生物學(xué)中“什么是物種”這一問(wèn)題。世界牡丹和芍藥研究與分類(lèi)學(xué)基本原理貫穿全書(shū),互相呼應(yīng)。
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目錄
前言
致謝
第1 章研究世界牡丹和芍藥的意義 1
1.1 牡丹和芍藥簡(jiǎn)介 1
1.2 牡丹和芍藥的價(jià)值 2
1.2.1 藥用價(jià)值 2
1.2.2 食用價(jià)值 2
1.2.3 園藝價(jià)值 2
1.2.4 文化價(jià)值 2
1.3 野生牡丹和芍藥的生存狀況 3
1.3.1 紫斑牡丹和矮牡丹的遭遇 3
1.3.2 大花黃牡丹遇難記 3
1.4 研究現(xiàn)狀和科學(xué)問(wèn)題呼喚深入的研究 5
1.4.1 對(duì)物種的認(rèn)識(shí)膚淺且分歧懸殊 5
1.4.2 芍藥屬的科學(xué)問(wèn)題 5
第2 章芍藥屬的生物學(xué)屬性 7
2.1 葉表皮形態(tài)特征及其進(jìn)化趨勢(shì) 7
2.1.1 氣孔器的發(fā)育 7
2.1.2 成熟葉片的表皮性狀 7
2.2 花粉形態(tài)及其系統(tǒng)學(xué)意義 9
2.2.1 花粉形態(tài)觀察 9
2.2.2 花粉形態(tài)的系統(tǒng)學(xué)意義 11
2.3 芍藥屬的特征化學(xué)成分 16
2.4 傳粉與繁殖行為 17
2.4.1 野外觀察與研究 18
2.4.2 雜交親和性 19
2.4.3 有性繁殖和無(wú)性繁殖 21
2.5 胚胎發(fā)生 25
2.5.1 矮牡丹的胚胎發(fā)育 25
2.5.2 游離核原胚——芍藥屬的特異性 26
2.6 染色體 27
2.6.1 染色體的基本數(shù)據(jù) 27
2.6.2 染色體的特點(diǎn) 34
2.6.3 染色體變異與進(jìn)化 36
2.6.4 核型與雜交親和性 40
2.7 減數(shù)分裂 40
2.7.1 芍藥屬減數(shù)分裂研究的歷史回顧和問(wèn)題 40
2.7.2 觀察與分析 43
2.7.3 討論 53
2.8 芍藥屬獨(dú)有的生物學(xué)特性 54
第3 章精準(zhǔn)的物種數(shù)據(jù)與物種劃分 57
3.1 精準(zhǔn)的物種數(shù)據(jù)是生物多樣性保護(hù)的基石 57
3.1.1 生物多樣性保護(hù)依賴(lài)精準(zhǔn)的物種數(shù)據(jù) 57
3.1.2 芍藥屬缺科學(xué)的物種數(shù)據(jù)和物種名單 58
3.2 性狀分析與物種劃分 58
3.2.1 性狀分析是物種劃分的關(guān)鍵步驟 58
3.2.2 形態(tài)性狀變異的類(lèi)型與性質(zhì) 59
3.2.3 性狀分析的方法 68
3.3 物種劃分的形態(tài)學(xué)原則 70
3.4 物種劃分的實(shí)例 71
3.4.1 被歸并的“物種” 72
3.4.2 被恢復(fù)的種名 77
3.4.3 發(fā)表新種的依據(jù) 83
3.5 種名的澄清 90
3.5.1 地中海科西嘉島和撒丁島兩島上的芍藥合法種名 90
3.5.2 中亞地區(qū)芍藥屬植物的種名問(wèn)題 91
3.6 種內(nèi)分類(lèi)等級(jí) 94
3.6.1 地理和海拔分化與亞種劃分 94
3.6.2 生態(tài)型分化與變種劃分 95
3.6.3 居群多態(tài)性與“變型” 95
第4 章芍藥科的系統(tǒng)位置和譜系發(fā)生關(guān)系 96
4.1 芍藥科(屬)在被子植物中的系統(tǒng)位置 96
4.1.1 芍藥屬在植物分類(lèi)系統(tǒng)等級(jí)地位的大變更 96
4.1.2 芍藥科在被子植物中的系統(tǒng)位置 96
4.2 芍藥屬的譜系發(fā)生關(guān)系和分類(lèi)系統(tǒng) 103
4.2.1 原有分類(lèi)系統(tǒng)之間的巨大分歧 103
4.2.2 譜系發(fā)生樹(shù)的構(gòu)建與形態(tài)分析 104
4.2.3 芍藥屬的新分類(lèi)系統(tǒng) 110
第5 章芍藥屬的進(jìn)化與生物地理分布 113
5.1 芍藥屬的現(xiàn)代分布式樣 113
5.2 泛喜馬拉雅——牡丹和芍藥的搖籃 114
5.3 走出泛喜馬拉雅 118
5.4 雜交和網(wǎng)狀進(jìn)化 119
第6 章“花王牡丹”誕生記 122
6.1 深入認(rèn)識(shí)牡丹傳統(tǒng)栽培品種和牡丹野生種 122
6.2 關(guān)于“花王牡丹”起源的推測(cè) 125
6.3 五種野生牡丹育出“花中之王” 126
第7 章遺傳-形態(tài)物種概念——一個(gè)新的物種概念 133
7.1 提出新的物種概念的背景 133
7.1.1 物種問(wèn)題在科學(xué)和應(yīng)用中的地位 133
7.1.2 期待一個(gè)既符合科學(xué)理論,又有實(shí)用價(jià)值的物種概念 133
7.2 芍藥屬研究為提出新的物種概念奠定了基礎(chǔ) 135
7.2.1 按形態(tài)學(xué)原則劃分的物種與譜系基因組學(xué)分析的結(jié)果高度契合 135
7.2.2 芍藥屬各物種的生物學(xué)特性與遺傳學(xué)物種概念等3 個(gè)物種概念相吻合 137
7.3 新的物種概念——遺傳-形態(tài)物種概念的提出 139
7.4 遺傳-形態(tài)物種概念的獨(dú)特性 139
7.5 對(duì)幾個(gè)問(wèn)題的解釋 140
參考文獻(xiàn) 145
附錄1 世界牡丹和芍藥研究產(chǎn)出的論文和著作 155
附錄2 芍藥屬分種檢索表 157
跋 161