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蔷薇亚科分子系统发育学及其物种界定研究的开题报告
一、选题的背景及意义
蔷薇亚科是被广泛承认的植物分类学系统中的重要科之一，包括了的蔷薇、扁桃、李等许多有经济价值的果树作物，也包括了多种花卉及野生植物。然而，由于蔷薇亚科物种巨大，且存在较为复杂的物种变异现象，导致传统的形态分类法难以令人满意的解决物种分类以及发育的相关问题。现代生物学技术的不断发展，例如分子生物学和生物信息学，使得分子系统发育学成为了更加优质的解决方案。这些技术不仅可以帮助我们以提高分辨率和准确性来更加全面地了解各种植物之间的亲缘关系，还可以帮助我们更好地理解物种在演化中所面临的不同选择压力。
二、选题的研究现状
目前，蔷薇亚科植物分类学与分子系统学的研究仍然相对较少。过去的研究主要通过形态学和化学指标等传统方法来解决分类问题。但这种方法有着一定的局限性，不能在分子水平上反映出植物所具有的特征。幸运的是，随着分子生物学技术的不断发展，人们开始借助DNA测序分析的研究手段提高蔷薇亚科分类研究的深度和准确性。
现有研究对蔷薇亚科植物的发育和物种界定做了较多的工作。在生物芯片或者PCR-RFLP等技术的支持下，人们已经通过研究核基因和细胞质基因实现了许多的物种分类和亚群体分类等。该科中，主要通过核基因ITS(internaltranscribedspacer)或cpDNA分子标记物对物种进行分子鉴定，如将桃亚属（Prunus）的亚种透过内转录间隔区（ITS）分子标记测序构建出系统发育树，以反映该属在进化树上的位置。然而，由于样品数量以及选择的物种过于局限等原因，他们缺乏一个更加全面的物种分类和亲缘关系的深入研究，因此有必要对其进行更加全面地研究。
三、研究目的及内容
本研究旨在通过对蔷薇亚科植物的分子系统学研究，对蔷薇亚科植物物种界定和发育进行研究，以加深我们对该科的认识和理解。本研究将应用多种分子标记物共同进行分析，对蔷薇亚科植物的发育和进化关系进行比较。主要研究内容如下：
1、利用核基因ITS序列，从分子水平分类方法实现蔷薇亚科植物近缘种之间的区分，完善物种分类和命名体系；
2、利用cpDNA序列分析，揭示蔷薇亚科植物在演化过程中的进化速度、起源以及多样性等问题；
3、构建整个蔷薇亚科植物家族的系统发育树，筛查重要进化节点并从系统发育角度分析物种的分类归属；
4、结合和比较不同分子标记物获得的结果，探讨基于核基因或细胞质基因单独或联合使用分子数据在植物物种界定和系统发育研究方面的研究优劣之处。
四、研究预期成果
本研究旨在综合应用多种分子标记物对蔷薇亚科植物进行分子系统发育学研究，预期的研究成果如下：
1、通过ITS和cpDNA的分子标记物对蔷薇亚科植物的物种界定和分类进行完善，进一步明确各种蔷薇亚科植物的遗传亲缘关系；
2、通过分子系统学的研究，深入了解蔷薇亚科植物演化顺序、生物多样性和系统发育关系，为相关领域的研究提供重要支持和依据；
3、本研究对蔷薇亚科植物的分类及系统发育的研究成果有利于中、低纬度国家的植物资源及生物多样性保护与利用，对相关产业发展也有着重要的促进作用。
五、研究方法、技术路线和政策建议
1、通过文献查阅和数据库查询等方法，收集蔷薇亚科植物的形态、生态、分类学等方面的信息；
2、通过多对引物，提取、PCR扩增、克隆和测序不同植物样本的核基因ITS序列和cpDNA序列；
3、分析得到的分子序列，对多种样本进行灵敏性比较和关联分析，最终完成物种分类和系统发育树的构建；
4、开展有针对性的数据挖掘和分析工作，分析得到的序列变异、信噪比、重要的进化节点等，并综合其他一些辅助数据，系统地阐述蔷薇亚科植物的进化及多样性问题。
六、考虑到本研究在国内外还存在着政策和社会环境的制约，我们建议加强在基础研究领域的金融、法律市场支持，实现我国在该领域基础研究的全球影响力提升。同时，还要不断加强本领域的人才培养和科学技术交流，并建立符合科学规范和规范化要求的数据管理和共享制度，为进一步研究蔷薇亚科植物的分类和发育奠定坚实的基础。