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《西南交通大学》 2010年
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重楼属DNA条形码筛选与鉴定方法研究

朱英杰  
【摘要】: DNA条形码是一种利用短的、标准的DNA片段鉴定物种的新兴技术。本论文旨在评价DNA条形码候选序列对重楼属的鉴定作用,探讨重楼属植物鉴定新方法,另外,以百合纲ITS2序列作为研究对象,对DNA条形码鉴定算法进行比较,并考察其鉴定效率。本研究对重楼属11个物种17份样品的psbA-trnH、rpoB、rpoC1、rbcL、matK和ITS2序列进行PCR扩增和测序,比较各序列扩增和测序效率、种内和种间变异,进行barcoding gap分析,采用BLAST1和Nearest Distance方法评价不同序列的鉴定能力。以百合纲ITS2序列作为研究对象,在广泛的分类类群中考查ITS2序列的鉴定能力,讨论相似性搜索算法、基于序列比对的距离算法、基于隐马尔科夫模型的HMM算法以及诊断算法在DNA条形码鉴定中的能力。 本文的主要研究结果如下: 1、ITS2序列在所研究的重楼属植物中的扩增和测序成功率均为100%,其种内种间变异、barcoding gap与其他DNA条形码候选序列相比具有明显的优势,ITS2序列在重楼属中的鉴定成功率达到100%,而生命条形码联盟(CBOL)推荐的matK和rbcL序列的鉴定成功率分别为52.9%和5.9%,二者联合鉴定能力没有提高。对于ITS2序列扩大至29个物种(含10个变种)67份样品依然具有100%的鉴定成功率。实验结果表明,ITS2序列可以准确鉴定重楼属植物,能够正确区分重楼及其混伪品。 2、以百合纲ITS2序列作为研究对象,比较BLAST、HMM、K2P Distance和DNA-BAR方法,同时考查了百合纲ITS2序列的鉴定能力,得出BLAST和HMM方法在DNA条形码鉴定中具有显著优势,不仅准确性和精确度较高,并且耗时短,适合于大规模批量化鉴定。ITS2序列在百合纲中的鉴定能力显著,证明了ITS2序列在广泛的分类类群中同样具有高的鉴定能力。 3、对百合纲ITS2序列进行特征分析,结果显示百合纲ITS2序列长度稳定,主要集中在214-260bp,GC含量在47%-73%范围内,证明其分子结构稳定。讨论重楼属ITS2序列在百合纲中的鉴定情况,使用BLAST和HMM方法都能够正确识别重楼属的67份样本。最后,本研究建立了百合纲ITS2序列数据库,供进一步的科学研究。
【学位授予单位】:西南交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:S567.239

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【引证文献】
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