以 Rinorea bengalensis 為外群後進行分析發現,鳥嘴柱頭堇菜群
(Trigonocarpae)是離外群最接近的類群,但因 R. bengalensis 與堇菜屬 植物的序列差異過大,親緣關係過遠,導致部分內群的關係不明,因 此指定位於基部的鳥嘴柱頭堇菜群為外群進行分析。
葉綠體序列分析
cpDNA 的 trnL/trnF 與 rpl16 共成功擴增 29 株個體,並加入從 NCBI 下載的相關序列,總共有 63 株個體(詳細編號請見附錄一), 依序將 trnL/trnF 和 rpl16 兩個片段合併成一個資料矩陣,去除
ambiguous site 之後剩下 1702 個鹼基對進行特徵分析,含有 219 個變 異位點(Variable sites),其中又有 103 個為具簡約意義的特徵
(parsimony-informative characters)。二裂花柱群(Brevicalcaratae)和台 灣堇菜群(Formosanae)個別形成具有支持度的單系群;匍匐莖群
(Serpentes)的不同類群則落於兩個分支,其一由該群中部分種類形成,
其二則是與雙緣柱頭群(Bilobatae)形成單系群(圖 1)。
而本次研究所著重的多倍體物種分別屬於蔓莖群(Diffusae)和合 生托葉群(Adnatae)。大部分的蔓莖群物種形成一個單系群,其中包含 了心葉茶匙黃(6x)和普萊氏堇菜(4x)兩個多倍體物種,然而台北堇菜
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(4x)卻另外獨立形成一支。合生托葉群此單系群中除了箭葉堇菜(6x)、
紫花地丁(4x)和小堇菜(4x)等多倍體物種之外,也包含了斜柱頭群 ( Plagiostigma)中的尖山堇菜。
nrDNA 序列分析
nrDNA 的 ITS 序列成功擴增了 25 株個體,其中有 11 株個體在初步 定序後判定有多重序列的現象,因此進行 T-A 選殖,再加入 NCBI 的相關序列後共 44 株個體(詳細編號請見附錄一),可得到 99 條序 列,經多重序列排序後去除 ambiguous site 得到 687 個鹼基對進行特 徵分析。此段序列中含有 334 個變異位點,其中有 247 個為具簡約意 義的特徵。圖 2 為 nrDNAITS 片段所建立親緣關係樹,台灣堇菜群、
二裂花柱群和匍匐莖群在基部各自形成單系群,而擁有四倍體和六倍 體物種的合生托葉群和蔓莖群有比較複雜的表現。蔓莖群形成三個單 系群,其一是由四倍體的台北堇菜、普萊氏堇菜與六倍體的心葉茶匙 黃組成,其中還包含了斜柱頭群的尖山堇菜,其二為二倍體的茶匙黃 與六倍體的心葉茶匙黃,最後一群是由六倍體的心葉茶匙黃與合生托 葉群的紫花地丁所形成的單系群。合生托葉群的物種亦形成多個單系 群,除了先前提到與蔓莖群共同形成的一群之外,四倍體與六倍體的 種類的不同同源基因拷貝分別形成多個單系群,而最後一個則是由二
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倍體(短毛堇菜)、四倍體(小堇菜)與六倍體(箭葉堇菜)所組成的。
圖一、 以 cpDNA 所建構之親緣關係樹:將本次研究所取得的台灣 產堇菜屬植物以及 NCBI 上所下載的亞洲產堇菜屬植物之 cpDNA 進 行最大簡約法以及貝葉氏導出式分析所得之親緣關係樹。分支上方的 數字代表 bootstrap 值,分支下方的樹枝為貝葉氏後驗機率(Bayesian posterior probablilties),每一個樣品以物種名加上樣品編號呈現,左上 角為不同類群的簡易標示。CI: 0.803231,RI: 0.939667。
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圖二、以 nrDNA 所建構之親緣關係樹:將本次研究所取得的台灣產 堇菜屬植物以及 NCBI 上所下載的亞洲產堇菜屬植物之 nrDNA 以最 大簡約法和貝葉氏導出式分析所建構之親緣關係樹,分支上方的數字 代表 bootstrap 值,分支下方的樹枝為貝葉氏後驗機率(Bayesian posterior probablilties),每一個樣品以物種明加上樣品編號呈現,左上 角為不同類群的簡易標示。CI: 0.692135,RI: 0.897417。
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