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《中国科学院武汉植物园》 2017年
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猕猴桃属叶绿体基因组进化及其系统发育关系重建

唐萍  
【摘要】:猕猴桃属植物存在普遍的杂交渐渗现象,其属下分类一直以来都存在争议,因此,该属植物的系统发育关系有待于进一步揭示。随着测序技术的快速发展,叶绿体基因组被广泛用于植物物种的系统发育关系研究。相较于编码区而言,叶绿体基因组非编码区序列更有利于解析低分类阶元植物物种系统发育关系。为获得更多猕猴桃叶绿体基因组相关数据,本研究对毛花猕猴桃(Actinidia eriantha)、软枣猕猴桃(Actinidiaarguta)和狗枣猕猴桃(Actinidiakolomikta)进行了叶绿体全基因组的测定与注释。分析与比较了已经测得的九个猕猴桃属植物叶绿体基因组结构,同时通过比对寻找叶绿体基因间隔区变异位点,开发了叶绿体基因间隔区内具有多态性位点的分子标记,对猕猴桃属植物属内系统发育关系进行重建。主要研究结果如下:(1)毛花猕猴桃、软枣猕猴桃和狗枣猕猴桃叶绿体基因组均为环状双链DNA,总长度在156,484-157,425bp之间,有典型的4个区域:一对反向重复区长度在23,892-24,226bp之间,大的单拷贝区域长度在88,093-88,639bp之间,小的单拷贝区域长度在20,475-20,579bp之间。三个基因组均编码113个不同的基因,包括79个蛋白编码基因,30个tRNA基因和4个rRNA基因,其中有16个基因在重复区有一个拷贝,一个基因(trnfM-CAU)在大的单拷贝区域有一个拷贝。毛花猕猴桃、软枣猕猴桃和狗枣猕猴桃三个叶绿体基因组中包含的重复序列总数目依次为39、25、33;软枣猕猴桃叶绿体基因组的重复序列中不存在60bp以下的重复序列。使用位点模型检测到ycf2,accD和一个遗传系统基因rpl20在猕猴桃的进化过程中经历了正选择作用。(2)利用mVISTA对叶绿体基因组序列一致性差异进行比较分析,共检测到24个基因间隔区序列存在较大差异。选择其中4个基因间隔区区间:rps16-trnQ(UUG)、ndhC-trnV(UAC)、ndhF-rpl32 和 trnE(UUC)-trnT(GGU)进行引物设计,用于猕猴桃属植物的系统发育关系重建。研究结果显示四个基因间隔区的序列更好地揭示了猕猴桃系统发育关系;除了支持净果组作为一个独立进化分支外,其他3个组(斑果组、星毛组和糙毛组)都不成单系;现有的猕猴桃分类系统有待于进一步完善。
【学位授予单位】:中国科学院武汉植物园
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:Q943.2

【参考文献】
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