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Phylogeny and Evolution of Bracts and bracteoles in Tacca (Dioscoreaceae)

Journal of Integrative Plant Biology 2011年第11期53卷 901-911页

作者： Ling Zhang Hong-Tao Li Lian-Ming Gao Jun-Bo Yang De-Zhu Li Charles H. Cannon Jin Chen Qing-Jun Li Key Laboratory of Tropical Forest Ecology Xishuangbanna Tropical Botanical Garden the Chinese Academy of Sciences Menglun Mengla Yunnan 666303 China Key Laboratory of Biodiversity and Biogeography and Germplasm Bank of Wild Species in Southwest China Kunming Institute of Botany the Chinese Academy of Sciences Kunming 650204 China Department of Biology Texas Tech University Lubbock TX 79390 USA

Most species in the genus Tacca （Dioscoreaceae） feature green to black purple, conspicuous inflorescence involucral bracts with variable shapes, motile filiform appendages （bracteoles）, and diverse types of inflorescence morphology. To infer the evolution of these inflorescence traits, we reconstructed the molecular phylogeny of the genus, using DNA sequences from one nuclear, one mitochondrial, and three plastid loci （Internal Transcribed Spacer （ITS）, atpA, rbcL, trnL-F, and trnH-psbA）. Involucres and bracteoles characters were mapped onto the phylogeny to analyze the sequence of inflorescence trait evolution. In all analyses, species with showy involucres and bracteoles formed the most derived clade, while ancestral Tacca had small and plain involucres and short bracteoles, namely less conspicuous inflorescence structures. Two of the species with the most elaborate inflorescence morphologies （T. chantrieri in southeast China and T. integrifolia in Tibet）, are predominantly self-pollinated, indicating that these conspicuous floral displays have other functions rather than pollinator attraction. We hypothesize that the motile bracteoles and involucres may facilitate selfing; display photosynthesis in the dim understory, and protect flowers from herbivory.

关键词： atpA bracteoles bracts ITS molecular phylogeny rbcL Tacca trnH-psbA trnL-F.

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