将传统的形态-地理方法与新出现的分子系统发育和生物地理学分析方法相结合,对桤木属植物在全球范围内进行分类学修订;利用ITS rDNA和matK基因序列证据及形态学证据,探讨属内各种类之间的关系,完善属下分类系统;分析形态学性状演化和分子进化的速率、式样,推断桤木属的原始类群和起源中心,以及散布、隔离分化和绝灭过程。本研究将系统发育重建和生物地理学分析建立在对桤木属植物的分类有了全面而深入理解的基础上,同时把由根据不同证据获得的系统发育树与分类结果进行相互比较和印证,使属下分类和种的划分更趋合理,是一种能够尽可能多地采用现代方法对类群开展系统与进化植物学研究的较为合理和前沿的方案,反映了该领域的一些发展趋势。本项目一方面在我们以往的研究基础上对桤木属植物的分类、系统发育和分化作更深入的探索,另一方面从方法上希望能为今后开展属级水平上的系统与进化植物学研究提供一些借鉴。
在世界范围内对桤木属植物进行了分类学修订,将其分为四亚属、25种和13亚种。确定了桤木属植物的染色体基数为x=14。利用ITS 序列证据及形态学证据,探讨属内各种类之间的关系,发现属内包括三个大的分支,与Alnobetula, Clethropsis和Alnus三个亚属相对应,而原来认为的东亚特有的Cremastogyne亚属(或组)包括在Alnus亚属之中。A. nepalensis不属于Clethropsis亚属,而该亚属剩余的A. nitida,A. formosana和A. maritima是亚洲和北美东部间断分布; 且台湾分布的A. formosana和北美东部A. maritima之间的关系比它与亚洲的A. nitida还要近。中到南美洲的Alnus种类是通过白令海峡和北美西部由东亚扩散而来。A. incana和A. viridis两个种复合群在环极地区曾经历过快速的进化辐射。发现兼有长短枝、无柄冬芽和雌雄花序春季开放是该属的祖征,而花序秋季开放是进化性状,雌花序单生叶腋在属内进化了多次。