本项目将选取串珠藻目植物各类群及近缘类群的代表种类,运用分子生物学手段,对某些在反映植物系统发育上较重要的分子进行序列分析,主要是叶绿体基因组的核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶(rbcL基因)和核基因组的18SrRNA基因,构建分子系统树,并结合历史地理学和形态学方法,分析串珠藻目植物与其它近缘类群及该目内各类群之间的亲缘关系。本项研究可以从分子水平上反映串珠藻目植物的起源和系统发育过程,揭示这一特殊类群的演化途径,不仅对于该目本身,而且对于研究其它相关类群乃至整个淡水生物的起源和演化也具有重要的科学意义。同时,对于生物多样性的保护和恢复也具有明显的现实意义。
本项目首次对中国产串珠藻目植物的系统发育进行了分子生物学研究,包括rbcL基因的序列及变异和基于rbcL序列的系统发育树的构建与分析, cox2-3基因的序列及变异和基于cox2-3序列的系统发育树的构建与分析以及串珠藻ITS基因的序列及变异。此外,还做了基于形态学特征的串珠藻目系统发育分析,还对串珠藻科分类系统及主要分类特征进行了评述,对中国串珠藻目植物区系及地理分布特点进行了研究。同时还发现并报道了串珠藻目的一个新种和一个新记录属种,并对一些泉域泉溪大型藻类的生长分布进行了深入研究。研究结果表明,在串珠藻目中,原始类群向两个方向演化,其中,一支随着受精丝的明显膨大,演化出串珠藻科;另一大支则有更多的形态特征发生变化,配子体中出现假薄壁组织,中轴节处产生有定数的分枝,出现发达的外皮层,精子囊以精子囊群的方式成块状或带状出现,果孢子体生于外皮层内部,演化出鱼子菜科裸管藻科。本项目的研究初步揭示了串珠藻目植物的系统发育过程,进一步充实了串珠藻目植物的种类分布,完善了该目的分类系统,同时也为串珠藻目植物生物多样性的保护提供了科学依据并对泉溪生态系统的恢复提供了一定的理论指导意义。