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结缕草族Zoysieae Miq属于禾本科,约45种,广泛分布于热带和亚热带地区。中国产3属,约10种。由于结缕草族独特的形态学特征和叶解剖学特征,结缕草族的系统分类一直存在较大的争议。本文从叶表皮微形态、颖果形态、硅细胞形态以及分子系统学等方面进行了研究,试图为结缕草族的分类和系统学地位提供新的证据。
利用光学显微镜对结缕草族及其近缘属代表植物的叶表皮微形态、颖果以及硅细胞形态进行了观察研究。结果表明:茅根属的叶表皮脉带较宽,明显区别于结缕草属和锋芒草属;而锋芒草属叶表皮脉间无短细胞,具乳突,又明显差别于结缕草属。颖果方面,画眉草亚科植物的颖果基本上都属于画眉草型,其中锋芒草属的颖果背腹压扁与黍型相似;硅细胞方面,茅根属硅细胞为哑铃形与黍型相似,结缕草属、锋芒草属、画眉草属等画眉草亚科植物硅细胞都为鞍形,属于画眉草型,其中结缕草属的硅细胞由鞍形变化为新月形,甚至近圆形。说明结缕草属、锋芒草属和茅根属在叶表皮、颖果和硅细胞形态方面各具特征,结合宏观形态和解剖学特征分析,这三个属之间差别明显,但都与虎尾草族植物具有较高的一致性,说明结缕草族植物与虎尾草族有较近的亲缘关系。
分子系统学方面,采用核基因ITS序列和叶绿体trnL-F基因序列对结缕草族及近缘属植物进行分析。结果显示,ITS序列和trnL-F序列将结缕草族及近缘属植物明显地分为4个姐妹分支A、B、C、D。其中分支A、B、C、D与传统分类的画眉草亚科、黍亚科、芦竹亚科、早熟禾亚科相一致。A分支中,画眉草属组成一个小分支,画眉草亚科其余各属组成另外一个分支,与传统分类学对禾本科的划分不是完全吻合,表明传统的画眉草族并非是单系类群。结缕草属、锋芒草属和茅根属都属于第二个分支,相互并列,从分子进化的角度来看,说明此三属植物与虎尾草族具有较近的亲缘关系。另外,虎尾草族的分支内存在的许多姊妹分支,是否建为亚族值得进一步研究。
从叶表皮微形态、颖果和硅酸体形态以及分子系统学证据等方面来看,本文的研究结果与传统分类有所不同:结缕草属、锋芒草属、茅根属应放在虎尾草族,画眉草亚科,本文支持周太炎等(2001)《Flora of China》中的处理意见,取消结缕草族,将结缕草属、锋芒草属和茅根属做为虎尾草族的三个独立的属处理。同时认为画眉草族植物是个并系群,至于虎尾草族内亚族的划分值得进一步研究。