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广义李属(蔷薇科)的系统发育及花序和花器官的演化规律研究

广义李属(蔷薇科)的系统发育及花序和花器官的演化规律研究
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  • 批准号:31770200
  • 批准年度: 2017年
  • 学科分类:植物结构与功能(C020101) |
  • 项目负责人:赵亮
  • 负责人职称:副教授
  • 依托单位:西北农林科技大学
  • 资助金额:60万元
  • 项目类别:面上项目
  • 研究期限:2018年01月01日 至 2021年12月31日
  • 中文关键词: 广义;蔷薇科;发育;花序;器官
  • 英文关键词:flower;ultramicrostructure;Prunus s.l.;phylogeny;evolution of inflorescence

项目摘要

中文摘要

花及其组成的花序具有重要的分类学价值,它们的发育过程蕴含了丰富的系统演化信息。蔷薇科广义李属集中了许多水果类和观赏类植物,具有重要的经济价值。由于以往研究采用的分子标记偏少或取样有限,李属属下系统发育关系仍无定论。同时,该属的主要分类性状—花序和花器官形态变异丰富,但它们的形成和演化规律仍不清楚。本项目拟选择李属各亚属、各支系及外类群共40个代表性物种,采用二代测序技术获取叶绿体基因组序列,同时结合10个低拷贝核基因序列,重建李属的系统发育框架;利用扫描电子显微镜观察各分支和各种形态变异类型共22个代表性物种花序和花的发生发育过程;最后,在系统发育框架下,通过祖先状态重建分析,探讨李属花序和花器官形态及发育性状的演化规律。本项目的实施,不仅有助于完善李属属下系统发育关系,阐明花序和花器官多样性的形成和演化规律,也为李属植物育种和资源的保护开发提供参考,具有重要的理论价值和现实意义。

英文摘要

Flowers and inflorescences have important taxonomic value and their developmental process provides abundant information for systematics and evolution. Prunus s.l. (Rosaceae) is an economically important source of various fruits and ornamentals. Our preliminary investigations demonstrated that Prunus varies with respect to inflorescence types and floral organs. Unfortunately, their development and evolution are still unclear. At the same time, the phylogenetic relationships in Prunus remain unresolved, because previous studies used only few molecular markers or few samples. In this project, we will reconstruct a robust phylogeny of Prunus using 40 representative species and outgroups from chloroplast genome sequences obtained by next-generation sequencing and 10 low-copy nuclear genes. We will investigate the formation and development of the inflorescences and floral organs of 22 species using scanning electron microscopy. Lastly, we will reconstruct the ancestral states of flower and inflorescence characters based on the phylogenetic hypothesis. Our work not only will help to resolve remaining questions regarding the phylogenetic relationships in Prunus, but it also will provide fundamental new insights on the evolution of reproductive systems in the genus. Apart from these basic research results, our work will have applications in plant breeding of horticultural varieties and wild resource protection of Prunus.

评估说明

    国家自然科学基金项目“广义李属(蔷薇科)的系统发育及花序和花器官的演化规律研究”发布于爱科学iikx,并永久归类于相关科学基金导航中,仅供广大科研工作者查询、学习、选题参考。国科金是根据国家发展科学技术的方针、政策和规划,以及科学技术发展方向,面向全国资助基础研究和应用研究,发挥着促进我国基础研究源头创新的作用。国科金的真正价值在于它能否为科学进步和社会发展带来积极的影响。

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