禾本科植物的起源,进化和分布.pdf

维普资讯 一 { 孝卉 事植 敬 ‰ 植物学通报 1996，13(1)：9～13 ChineseBulletin ~ tany 禾本科植物的起源、进化及分布 ， 力 HanJian—guo FanFencheng LiFeng (Grassland[astltute·BeijingAgriculturalUniversity-Beijing，100。g4) 禾本科植物就种的数量而言．是被子植物的大科之一 ，目前共有 72o～765属．10000多 种 ，全科分为 5～6个亚科 ，60~80个族 。种子植物中．禾本科植物是摄有经济价植的一科 它 不仅包括为人类提供粮食的农作物 (小麦、水稻、玉米、高粱等)，还有 为家畜提供高营养价值饲 料的栽培和野生牧草。当今世界上种植禾本科作物的农 田占70 ，人类食物中 65 以上的能 量和 50 以上的蛋 自来 自于禾本科植物 。全球天然植被的 3o 是禾本科植物建群，禾本科植 物几乎生活于所有陆地环境中 价值如此之高、数量如此之多、分布如此之广的禾本科植物，其起源、进化和地域分布一直 是植物学家研究和争论的焦点。本文就禾本科植物起源、进化及分布近半个世纪 来的研究进 展予 以综述 。 禾本科植物的起源 1 。 禾 本科 植物 与单属植物科 Joinvilleaceae的亲缘关 系最近 (Tomlinson和 Smith，1971)。 Joinvilleaceae属单子叶植物，仅含一个属 ，loinvitlea，目前仅存两个种，分布在西马来亚 (West— Malaya)到萨摩亚 (Samoa)和夏威夷 (Hawaii)一带。Joinvitlea的叶组织特征、花序特征、花被特 征、花粉粒特征、染色体特征与禾本科植物相似，唯雌蕊和果实有所差异(Stebbins，I982)因而 禾本科植物从类似 Joinvillea的植物演化来的可能性较大 (Stebbins．1987) 由类似 Joinvillea的植物演化而来的最原始的禾本科植物是草质，丛生或具短根茎．具相 对短的叶．茎具若干节 ，相对简单的总状或圆锥花序 ．小穗具若干小花．苞叶 (颖片)未分化 ，花 为 3基数 ，花被 3或 6，雄蕊 6．二组 ．子房 1室 ，单肛珠 ．花柱 3．风媒花植物 (Stebbins，1956； 1972；1982)，植物化石研究证明，禾本科植物的化石出现最早的地质时期是在 自垩纪 (Creta— ceous)晚期 (Thomasson，1987)。自垩纪晚期地层 中禾本科植物化石尽管数量稀少 ，但从 叶碎片 和 花序化石的形态分析结果推测可能为芦苇属 (Phragmites)和芦竹属 (Arundo)植物 (Mac— Nea1．1958) 第三纪 (Tertiary)地层中禾本科植物的小穗、花序、茎、叶、花粉、种子化石 已大量 9 维普资讯 存在 ，它们 与现代禾本科檀物的针茅属 (Stipa)、 草属 (Phalaris)、剪股颖属 (Agrostis)、芦苇 属 、芦竹属植物的相应部分相似 (Beetle．1958；Beeker，1969) 大量的研究证明，禾本科植物起源于热带森林中或林缘的开放生境 (Avdulov，1931；Steb— b