植物论文.docx

植物论文植物分类学发展历史及研究现状摘要植物分类学则是一门区分植物类群，探索植物类群间亲缘关系，阐明植物界自然系统的科学其目的是使人们更好地认识植物，利用植物和改造植物对植物分类学历史的简单概述以及有关目前新的分类方法关键词植物分类学发展历史新方法前言有关植物分类学的研究自二十世纪20年代以后，除了应用植物形态解剖和植物地理分布知识外，开始利用迅速发展的细胞学和遗传学资料，如染色体的数目、形态，特别是染色体的组型分析，以及最近几年发展起来的染色体分带技术、多倍化与杂交亲和性和繁育行为等，又引进了生物学种的概念，对传统分类学以很大的补充和促进通过学习以及资料的查询了解，旨在了解植物分类学的发展以及当前的新的分类方法，使植物分类学更好的帮助人类认识学习植物利用植物和改造之物1.植物分类学的发展历史1.1概况植物分类学作为一门独立的学科大约始于17世纪林奈发表《植物种志》(1753年)标志着近代植物分类学达到成熟阶段按斯特斯(A. Stace)的观点，西方植物分类学的发展历史大致经历了如下几个时期：古代分类时期─本草学时期─林奈的性系统时期─自然系统时期─系统发育系统时期─当代表型性系统时期。

其后四个时期实际上是近代植物分类学的内容及不同时期的主要流派英国植物分类学者杰弗雷(C. Jeffrey)植物分类系统的性质和时期而划分为三个时期，即：人为分类系统时期、自然系统时期和系统发育系统时期1.2人为分类系统时期（本草学）（远古──1830年左右）这一时期实际应包括人类认识药用植物的本草时期在内，相当漫长，约从远古到1830年左右人类最初在寻找食物和治病药草的过程中，积累了认识植物的经验分类方法都是人为分类法(artificial method)，没有很好地考虑到从植物自然形态特征的异同来划分种类，更看不到植物的亲缘关系1.3自然分类学时期（十七世纪──达尔文进化论发表，1859年）由于资本主义生产力的上升，科学发展，人们对植物的认识越来越广泛和深入，许多学者逐渐看出18世纪前的植物分类方法和系统存在许多漏洞，纷纷努力寻求能够反映自然界客观植物类群的分类方法，从多方面的特征进行比较分析走向了自然分类的途径，在这样的思想指导下逐渐建立的分类系统，就叫做自然系统(natural system)其中著名的有法国植物学者裕苏(A. L. de Jussieu)的系统；瑞士植物学家德堪多(A. P. de Candolle)的系统；英国的本生(Bentham)和虎克(Hooker)的系统。

1.4系统发育分类时期（1859年“进化论”后──现在）由于达尔文的《物种起源》(“Origin of Species”)一书发表，提出了生物进化的学说，即任何生物有它的起源、进化和发展的过程，物种是变化发展的，各类生物间有或近或远的亲缘关系进化论的思想开阔了人们的眼界，分类学者重新估价已建立的系统，认识到要创立反映植物界客观进化情况的系统系统应当体现出植物界各类间的亲缘关系，这样的系统叫做系统发育系统这个时期的主要人物和著作有德国的艾希勒（A. Eichler）、思格勒（A.Engler）和韦特斯坦（Wetlstein），美国的柏施（C. Bessey）和英国的哈钦森（J.Hutchinsen），但是，在学术观点上形成了“假花”学派和真花学派两个学派假花”学派（主张单性花原始），代表人物为德国的恩格勒（A.Engler）和韦特斯坦（Wetlstein）真花学派（主张两性花原始），代表人物为美国的柏施（C. Bessey）和英国的哈钦森（J. Hutchinson）2.植物系统发育研究现状2.1概况长久以来，植物分类学偏重以植物器官的外部形态特征作为分类的依据主要的分类工作是采集标本，根据植物营养器官和生殖器官形态的差别进行分类和命名，编写世界各地的植物志以及致力于建立一个能反映自然发展实际的分类系统。

工作场所主要是自然界、标本室及图书馆，工具比较简单，手段比较原始，方法也只限于描述和绘图而已20世纪50年代来，随着现代科学的发展，特别是生态学、细胞学、生物化学、分子生物学的发展，这些学科的成就渗透到植物分类学，产生了新的研究方向细胞学的资料用作分类学的依据，已越来越被分类学家所重视，如染色体的数目和形态（核型分析）、孢粉形态等作为分类的依据，解决了分类中的大量疑难问题化学分类学是利用植物化学的特征作为分类的证据人们发现植物形成各种化学成分的遗传变异和植物科、属系统的演化是基本一致的一定类别的化学成分常分布在一定的植物科属中，可以解决种属的亲缘关系数学的思维方式和计算机的使用，使统计分析大量的性状资料成为现实，从而产生了数值分类学数值分类学的建立，对系统学、分类学的许多工作方法、步骤和概念产生了很大的影响到了80年代，物种生物学（biosystematics）（实验分类学）、居群遗传学（population genetics）和居群生态学(population ecologty)中居群思想和实验方法的引入，使植物系统进化的研究（尤其小进化 microevolution）进入了新的阶段。

对物种的认识、种间关系、变异、分化与适应有了新的认识，取得了很大进展尤其进入20世纪90年代，分子生物学方法上的突破，给植物系统发育带来了新的活力，分子系统学（Molecular systematics）名词的出现已充分表明了这一点可见，单子叶与双子叶植物的界限、原始双子叶植物的系统发育都有了新的观点2.2化学分类学化学分类学以研究生物类群的特性、起源、亲缘关系及其系统发育规律的分类学分支，即从分子水平来探讨生物进化的一门学科应用的化合物，通常可以分为三类，即初生代谢物、次生代谢物及带信息分子其中初生代谢物是重要的代谢途径部分，它们中之大多数普遍分布于植物之中，如乌头酸、柠檬酸，它们参与呌循环，并存在于所有需氧生物体内又如构成植物蛋白质的约22种氨基酸，或碳循环过程中所出现的任何糖类等，均无很大的分类学价值次生代谢产物，在植物中不那么普遍出现，也正是由于它们有限地在植物中分布，因而成为有价值的分类学资料分类上应用的化合物为生物碱、酚类、β－硫代葡萄糖苷脂、氨基酸、类萜、油等等尽管对于这些次生代谢物的功能问题，尚存在很大争论，但就分类学而言，其价值在于它们的分布，以及它们与其他性状的相关性。

应用植物次生代谢的分布来改进植物分类系统的论述很多，使分类系统愈益接近其自然演化的实际情况例如中国植物学家胡先骕1950年提出的胡先骕系统，主张被子植物的起源是多元的，出自若干支派的原始被子植物单子叶植物也有 3个来源，其中棕榈类直接起源于种子蕨部在其他系统中棕榈目位置都安排较高，但棕榈目所含生物碱比较简单，甘油酯典价低、挥发油之比重和折射率均较小，都说明棕榈目比较原始根据精油、生物碱等在植物界（主要是被子植物）各目、科里的分布情况制定的，尤其是近年来新制定的植物分类系统，已更接近植物自然演化的实际情况带信息分子，如DNA，RNA，蛋白质等的研究目前尚未到达提供分类学准绳的水平,但有一点是肯定的,分子愈复杂，形成该分子所需的步骤愈多，那末该分子的分布就愈狭窄，它的分类学价值就愈大应用举例：Williams A．H．利用类黄酮检测苹果属植物种间的亲缘关系，支持Rehder的分类系统，但对一些种的系统位置提出不同处理口]，这对经典分类有重要帮助李育农、李晓林利用过氧化物酶同工酶酶谱对苹果属分类系统作了调整，认为苹果系中野生种与栽培种谱带不同，支持分类系统中只列入野生种；同时支持成立山荆子组；保留佛罗伦萨海棠系，取消褐海棠系；多胜海棠组中种间酶谱不同；三裂叶海棠组Sect．Eriolobus(Dence．)Schneid．是否应列入该属须再加研究；小金海棠可能是陇东海棠的变种引。

2.3数量分类学数量分类学也称数值分类学，是一门边缘学科，使用数学方法和电子计算机研究解决生物学中的分类问题20世纪50年代末，美国生物统计学家R·R·索卡尔和英国微生物学家P·H·A·斯尼思等，开创了数量分类学发展初期，数量分类方法先被表征学派接受20世纪60年代以后，数量分支分类也得到发展，数量分类学逐渐被愈来愈多的生物学家所接受，广泛应用于生物分类中数量分类学的产生在生物分类中提出定量的观点，并采用数学方法，把分类学的研究从定性的描述提高到定量的综合分析，对生物分类学的发展带来重大影响2.4分子系统学分子系统学是最新的实验分类手段之一植物基因组包括核基因组(nDNA)、叶绿体基因组(cpDNA)和线粒体基因组(mtDNA)，mtDNA 变化太多，一般仅用于低级分类群的研究，cpDNA拷贝数高，分子量小，且具有相对保守性，目前在分子系统学中应用较多nDNA 在植物分类学中也得到了广泛应用，木本植物染色体数目较多，结构更复杂，因此多用DNA 多态性进行研究分子系统学中常用的分析技术有RFLP，RAPD，SSR，AFLP，ITS等，RFLP是最早用于品种鉴定和植物分类的分子标记，目前已经被RAPD取代，主要用于品种及种内类群分析。

AFLP 和ITS技术适用于种以上级别，目前广泛应用于系统和分类研究应用举例：如梁国鲁等用AFLP技术对23个种共31个类型的分析，印证了传统分类研究的结论，并对佛罗伦萨海棠等疑难种的分类地位进行了很具说服力的处理Robinson J．P．等对苹果属29个种、12个苹果品种进行了matK 和ITS 序列研究，结果支持将苹果属分为3大类：Sect．Malus(含苹果系、山荆子系和三叶海棠系)、Sect．Sorbomalus(含滇池海棠系和陇东海棠系)和basaltaxa(含三裂叶海棠组、多胜海棠组、绿苹果组及原属花楸海棠组的佛罗伦萨海棠系)L Rob—inson的结论在很大程度上与梁国鲁的AFLP结论相似，都将多胜海棠组、佛罗伦萨海棠、三裂叶海棠组聚在一起，三叶海棠系与山荆子系相近，绿苹果组与多胜海棠组相近，都将苹果属分成了3个大类群3.综述植物分类学既是一门古老的学科，又是一门不断发展中的学科细胞学、化学和分子生物学等新资料的出现，也进一步补充了以前的各类分类资料同时也要认识到形态学和解剖学的资料仍然是现代分类学的基础，只有将传统的方法和现代科学的知识和手段相结合，才能建立一个比较自然的系统发育系统。

参考文献[1] 刘克明. 种子植物分类学实验考试的改革[J]. 实验技术与管理, 1999,(02)[2] 孔红, 毛学文, 陈荃. 植物分类学教学的改革与实践[J]. 天水师范学院学报 , 2002,(02)[3] 施利祥. 校园植物教学资源的开发与利用[J]. 宁德师专学报(自然科学版) , 2007,(02)[4] 孔红. 种子植物分类学教学改革探索[J]. 廊坊师范学院学报 , 2007,(06)[5] 俞德浚．中国植物志：36卷[M]．北京：科学出版社，1974．。