国产葱属粗根组植物分子系统学研究
【摘要】:
粗根组(Sect.Bromatorrhiza Ekberg)隶属于广义百合科(Liliaceae s.J.)葱属(Allium L.),有10种3变种,为东亚特有。全部种类集中分布于我国西南部,主产横断山区。仅4个种的分布区扩大到与我国西藏和云南比邻的周边国家。本文研究了该组8种1变种,包含该组所有染色体基数类型,材料来自四川、云南两地。
(1)首次对峨眉韭A.omeiense Z.Y.Zhu、灌县韭A.guanxianense J.M.Xu、木里韭A.hookeri Thwaites var.muliense Airy-Shaw、杯花韭A.cyathophorum Bur.Franch.、粗根韭A.fasciculatum Rendle、三柱韭A.trifurcatum(Wang et Tang)J.M.Xu的ITS基因进行了序列测定。另对Genebank中已有的宽叶韭A.hookeriThwaites、多星韭A.wallichii Kunth、大花韭A.macranthum Baker以及外类群韭A.tuberosum Rottl..ex Spreng.、山韭A.senescens L.的ITS基因进行了序列测定。各种类ITS基因长度为:峨眉韭679bp、灌县韭701bp、木里韭670bp、杯花韭612bp、粗根韭666bp、三柱韭666bp、宽叶韭680bp、多星韭649bp、大花韭666bp、韭644bp、山韭643bp。
(2)利用系统发育分析软件PAUP4.0β8和MEGA2.0对粗根组种类进行了分子系统树重建。采用邻接法(neighbor joining method)、非加权配对算术平均法(UPGMA)、最大简约法(most parsirnony method)、最小进化法(mininmm evolutionmethod)和最大似然法(maximum likelihood method),通过定义和不定义外类群,以及选择不同数量的外类群对所得的序列数据进行分析,重建了分子系统树。结果表明:①杯花韭应从粗根组中划出;②三柱韭应从粗根组中划出;③基数为11的粗根组种类为一单系群;④基数为10的粗根韭与基数为11的粗根组种类具有
密切的余缘关系;⑤基救为7的多呈韭与大花韭具有不同的进化途径,亲缘关系
较远:③粗地组成员的合理组成应为基数为11的种类,外加基数为10的粗恨韭
和基救为7的多丑韭与大花_Ik。
(3)对分析软件与分析方法进行了简单比较。
宽叶韭隶属于葱属粗根组,分布于四川、云南西北部和西臧东南部。生】y#
拔 1500叶000m的湿润山坡或林下。斯军兰卡、不丹和印度的北部也有分hi,在
我国南力‘的一些地区栽培作蔬菜食用。
本文应用随机扩增多态0*以RA Pm技术,对宽叶韭的11个居群进行了种内
分化研究。实验所得的 RAPD资料利用 RAPDistance package*4软件、MEGA
2刀软件、PAUP4.田 8软件,采用多种运算系数和构树方法进行聚类分析,得到
近乎完全相同的聚类结果,显示宽叶韭为一单系群,支持宽叶韭种的成立。彻汁
韭明显分为两大分支,这与宽叶韭的冬季倒茵和冬季不倒苗的两种生活习性亢全
一致,与宽叶韭的倍性和生境(海拔)密切相关。RAPD研究结果与细胞学研究、
植物化学研究和生物化学的研究结果基本一致,表明宽叶韭内的确存在着明显的
种内分化现象,而多倍化可能为宽叶韭进化的趋势。
【关键词】:葱属 粗根组 宽叶韭 种内分化 分子系统学 聚类树 ITS RAPD PAUP MEGA 【学位授予单位】:四川大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2002
【分类号】:Q949.7
【目录】:
- 中文摘要5-7
- 英文摘要7-9
- 1 粗根组研究现状9-20
- 1.1 细胞学研究简史10-11
- 1.2 植物化学研究简史11-12
- 1.3 孢粉学研究情况12-13
- 1.4 种子表皮微形态学研究13-14
- 1.5 分子系统学研究14-16
- 1.6 本研究的目的及意义16-17
- 参考文献17-20
- 2 宽叶韭种内分化的随机扩增多态DNA分析20-33
- 2.1 材料20
- 2.2 方法20-24
- 2.2.1 DNA提取20-22
- 2.2.2 DNA扩增22-24
- 2.2.3 电泳24
- 2.3 数据处理24
- 2.4 结果24-25
- 2.4.1 电泳结果24-25
- 2.4.2 数据分析结果25
- 2.5 讨论25-32
- 2.5.1 种内分化25-26
- 2.5.2 宽叶韭生活型26
- 2.5.3 倍性问题26
- 2.5.4 宽叶韭进化趋势26-28
- 2.5.5 宽叶韭与木里韭的关系28
- 2.5.6 数据分析的一些问题28-32
- 参考文献32-33
- 3 粗根组分子系统学研究33-61
- 3.1 材料33-34
- 3.2 实验方法34-40
- 3.2.1 植物总DNA的提取34
- 3.2.2 植物总DNA的纯化34-35
- 3.2.3 总DNA浓度的测定35
- 3.2.4 nrDNA的PCR扩增35-36
- 3.2.5 PCR产物纯化36-37
- 3.2.6 核酸序列测定37-40
- 3.3 数据处理40
- 3.4 结果40-47
- 3.4.1 电泳结果40
- 3.4.2 ITS序列特点及分析结果40-47
- 3.5 结果分析与讨论47-60
- 3.5.1 杯花韭归属问题47-49
- 3.5.2 三柱韭归属问题49-50
- 3.5.3 染色体基数与基因聚类树的关系50-53
- 3.5.4 外类群选取对结果的影响53-55
- 3.5.5 分析软件与分析方法的选择问题55-58
- 3.5.6 粗根组的划分58-59
- 3.5.7 葱属欧亚种类的关系59-60
- 参考文献60-61
- 4 分子系统学研究进展综述61-96
- 4.1 引言61-62
- 4.2 实验方法的改进与提高62-64
- 4.2.1 材料的保存方法62-63
- 4.2.2 DNA制备63
- 4.2.3 序列分析(sequencing)63
- 4.2.4 PCR在分子系统学研究中的应用63-64
- 4.3 常用的分子生物学方法64-70
- 4.3.1 RFLP/PCR-RFLP65
- 4.3.2 RAPD65-67
- 4.3.3 AFLP67
- 4.3.4 SSR67-68
- 4.3.5 ISSR68
- 4.3.6 SSCP68-69
- 4.3.7 DNA CHIP69-70
- 4.4 用于分子系统学研究的主要基因种类及其进化规律70-76
- 4.4.1 叶绿体基因组70-73
- 4.4.2 核基因组73-75
- 4.4.3 线粒体基因组75-76
- 4.5 分子系统学数据的处理与分析方法的发展76-93
- 4.5.1 数据的获得76
- 4.5.2 统计学处理76-79
- 4.5.3 表征分析与系统发育分析79-80
- 4.5.4 系统发育树的重建80-88
- 4.5.5 常用分析软件88-93
- 参考文献93-96
- 致谢96
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