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《浙江大学》 2002年
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茶组植物的分子系统学研究

陈亮  
【摘要】: 茶组Sect.Thea(L.)Dyer属于山茶属Genus Camellia Linn.、山茶科Theaceae。除茶‘C.sinensis(L.)O.Kuntze’为广布种外,其它种几乎全产于中国南部与西南部,它是山茶属中最有价值的一个组,而茶又是茶组中最重要的一种。作者对茶树基因组DNA提取方法、茶树(种内)资源遗传多样性、茶树资源的分子标记鉴别、茶组分子系统学和形态系统学等进行了较系统深入的研究,获得以下重要结果。 1、在前人研究基础上,建立了茶树基因组DNA的SDS-异丙醇提取法。该法提取缓冲液使细胞维持一定的渗透压,研磨时使细胞核基本保持完整;在细胞核被裂解之前去除细胞质中的茶多酚、大部分蛋白质和RNA;而后用SDS裂解细胞核,异丙醇或乙醇沉淀DNA,这样能经济、快速和有效地从富含茶多酚、茶多糖等次生物质的茶树新梢中提取基因组DNA。基因组DNA平均得率为527μg/g鲜重,经鉴定适合进行限制性酶切和RAPD扩增。基因组DNA质量以新梢最好,干梢次之;液氮(-196℃)冷冻保存好于-20℃保存。应用硅胶脱水干燥成功保存茶树新梢,对解决野外远距离采样具有实践意义。 2、从100个随机引物中筛选出20个用于对我国15份茶树(种内)资源遗传多样性的RAPD扩增,共得到1050个位点,平均52.5个/引物,70个/资源。在全部的137条谱带中,8条是共有的(占5.8%),多态性程度达94.2%,资源间的遗传距离在0.16-0.62之间,平均为0.37,遗传多态性和遗传距离远比肯尼亚、韩国、日本等大,从DNA分子水平上更加证实了中国是茶树的原产地和起源中心。引物的多态性频度在0.07至0.93之间,总平均为0.47,属于比较高的多态性频度,其中引物S201多态性频度最小,平均为0.24;引物207最大,平均为0.83。类平均法聚类结果显示,可划分为3个类群,同时探讨了类群内和类群间的亲缘关系。 3、对原产于云南等地的24份茶树资源进行分子标记鉴别研究,表明RAPD标记在鉴别茶树资源方面非常有效。有3种独立的方法:1)特殊的标记;2)特异的谱带类型;3)不同引物提供谱带类型的组合,可用于茶树资源的分子标记鉴别。OPO-13等12个引物共存在15个和缺失3个特异标记,可以鉴别其中14份资源;引物OPO-13扩增的14种谱带类型可以鉴别10份资源;2-3个引物谱带类型的组合分别可以鉴别15、17和20份资源。利用最少数量引物获得最大鉴别能力,对 资源的分子鉴别尤为重要。OPO-13,OPG-12,OPO-18和 OPA-13等 4个引物带 型的组合可以鉴别所有24份资源,包括形态和生化成分上几乎没有差异的2株毗 邻大茶树。 4、从 Operon公司的 61个引物中,筛选出 15个用于 24种、变种茶组植物的 RAPD扩增,在所扩增得到的107条可重现谱带中(平均7*条污物)有102条(平 均6.8条尺物)是多态的,多态性程度是95.3%。引物多态性频度在0刀个096之间, 总平均为0.30,其中OPO-19多态性频度最小,平均为0.16;OPG-15最大,平均 为0石0。利用ipD标记构建的分子系统树和SHMM主成分分析均可将茶组植物 分为“五室类群”和“三室类群”两大类。在UPGMA分子系统树上,两大类下 可分别再分3个和2个亚类群,这和茶组植物的细胞学、化学和数学分类法基本 一致。同时从遗传距离上探讨了一些种的亲缘关系和分子进化。 综上所述,RAPD标记不仅适合于茶树种内水平,也同样适合于组内种间水平, 为茶树及其近缘植物遗传多样性、亲缘关系和分类鉴别提供了新颖可靠的分子学 方法和证据。 5、通过对野生大茶树居群、其它茶树资源等的系统研究以及茶组分子系统学 分析,结合前人的茶组分类研究,把张宏达分类系统的42种4变种茶组植物进行 归并,对其形态学分类系统进行了修订。该系统以张氏系统“系”的划分为基础, 以子房室数、花柱分裂数和子房茸毛为主要依据,结合中轴大小、果皮厚度、花 冠大小、花尊茸毛及树型、枝叶等的形态特征,将它们归并为大厂茶Camellia tQCh。nge皿Is下.C.Zh。ig、大理茶 C toll删is(W W.S*ith)MCIChi。f、厚轴茶 C c。icolumna Chang、秃房茶 C gythnogya Chang和茶 C s。enslA(L.)O.KntZe共 5种,在茶下分普洱茶C sin删is var。am。(Masters)im。a、白毛茶C sin。S0 var Pubilimba Chang 2变种。野生型茶树主要属于大厂茶、厚轴茶、大理茶、秃房 茶。栽培型茶树主要属于茶及普洱茶、白毛茶等变种。除茶为广布种外,其余4 种、2变种主要分布在我国云南、广西和贵州等地。茶组的系统演化途径可分成子 房多毛和无毛二条路线,由子房5室向3室,乔木向灌木,大花多瓣向小花少瓣 演化。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2002
【分类号】:Q949.7

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【引证文献】
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1 黄建安,黄意欢,罗军武,周李华,王坤波;鲜叶保存方法对茶树基因组DNA提取效果的影响[J];生命科学研究;2003年04期
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【参考文献】
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【共引文献】
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10 陈志宏;黄琳凯;张新全;王志刚;;正交优化法建立沙打旺ISSR-PCR最佳反应体系[J];安徽农业科学;2006年13期
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2 刘爱华;芸薹属多倍体植物基因组进化的研究[D];武汉大学;2005年
3 谭敦炎;中国郁金香属(广义)的系统学研究[D];中国科学院研究生院(植物研究所);2005年
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8 黄宝康;中国缬草属植物的生药学及缬草的种内变异研究[D];第二军医大学;2005年
9 胡小荣;几种农作物超干种子保存、生理生化机理和遗传稳定性研究[D];中国农业大学;2005年
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1 李传海;黑线仓鼠(Cricetulus barabensis)微卫星引物的筛选及应用[D];曲阜师范大学;2006年
2 周明冬;中国帕米尔高原菊科植物研究[D];石河子大学;2006年
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6 李学营;基于核rDNA的ITS及cpDNA的psbA-trnH序列的中国枣属植物的系统发育[D];河北农业大学;2005年
7 马明臻;梨品种AFLP指纹图谱的构建[D];河北农业大学;2005年
8 潘玉欣;转基因抗虫棉品种DNA指纹图谱建立和遗传多样性评价[D];河北农业大学;2005年
9 李志坤;低酚棉遗传资源基于农艺性状、SSR和AFLP的遗传多样性[D];河北农业大学;2005年
10 龙国徽;利用RAPD和ISSR两种分子标记技术研究静水高压诱发大麦DNA分子结构的改变和甲基化的变异[D];吉林大学;2005年
【同被引文献】
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1 黄福平;茶树遗传多样性分析与遗传图谱构建[D];浙江大学;2005年
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1 杨静;黑龙江省水稻品种SSR标记遗传多样性分析[D];东北农业大学;2006年
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4 金基强;茶树EST-SSR标记的建立及其应用研究[D];浙江大学;2006年
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7 贺晶;山茶属红山茶组植物RAPD分类研究[D];中南林学院;2001年
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【二级引证文献】
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1 黄建安;茶树分子遗传图谱构建及多酚氧化酶基因的SNP研究[D];湖南农业大学;2004年
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1 易庆平;柿属植物DNA提取纯化检测技术体系的建立[D];华中农业大学;2006年
2 李莉;RAPD及SRAP标记在中国枣属植物系统分类学中的应用研究[D];河北农业大学;2007年
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10 张琨 王冰;云南思茅主打“茶”牌[N];西部时报;2004年
中国博士学位论文全文数据库 前2条
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6 彭秋发;山茶属有木栓瘤植物叶片形态解剖、FTIR及其分类学意义[D];浙江师范大学;2008年
7 黄碧;女性习惯性饮茶对骨密度、骨质疏松、低骨量及骨折风险影响的初步研究[D];中南大学;2009年
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10 刁飞燕;普洱茶与其它茶叶保健功效的比较及与储存时间的相关性研究[D];山东大学;2011年
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