红毛菜核糖体RNA基因全长序列及不同地理群间的系统发育分析研究

发布时间：2020-05-14 20:54

【摘要】：红毛菜具有较高的营养价值和药用价值,.是新兴的重要栽培红藻,然而目前对我国红毛菜属植物的种类、分布,淡水红毛菜与海水红毛菜的亲缘关系等研究不足。本文通过克隆测序核糖体RNA基因全长序列,对我国沿海地区及内陆地区采集到的红毛菜植物的种属关系及亲缘关系进行研究。核糖体RNA基因由编码区和非编码区构成,编码区序列包括18S rDNA、5.8S rDNA和28S rDNA,非编码区包括ITS1、ITS2和IGS区域,编码区序列比较保守,而非编码区序列进化速率则较快,不同的进化速率让核糖体RNA基因适用于不同分类水平。通过基因克隆和测序技术,对福建莆田的海水红毛菜进行核糖体RNA基因全长测序研究。结果显示,莆田的海水红毛菜18S rDNA的全长序列为2942bp,5.8S rDNA的序列长度为158bp,28S rDNA全长序列为3751bp, ITS1序列长度为699bp, ITS2序列长度为397bp, IGS序列长度为4613bp,因此,莆田的海水红毛菜核糖体RNA基因序列全长为12530bp。本文对采自山东威海(WH)、江苏连云港(LYG)和南通(NT)、福建莆田(PT)和南日岛1-2 (NRD1-2)和深圳南澳1-3(NA1-3)的9个海水红毛菜以及甘肃兰州兴隆山(XLS)、山西阳泉娘子关(NZG)的2个淡水红毛菜进行系统发育研究。克隆并且分析其18S rDNA、5.8S rDNA及ITS区域序列、28S rDNA部分序列和IGS部分序列,结果显示：11个地理群的红毛菜分成三个进化分支,2个淡水红毛菜与世界其他地方的淡水红毛菜分为一支,独立于海水红毛菜；而9个海水红毛菜中分为两个分支,威海(WH)的海水红毛菜分为一个独立分支,其他8个海水红毛菜分为一个分支。根据国际上最新修订的红毛菜科15个属的分类,本文中的2个淡水红毛菜聚类在Bangia中,威海的海水红毛菜聚类在"Bangia" 1中,其他8个海水红毛菜聚类在"Bangia"2中。对不同地理群红毛菜核糖体RNA基因的不同区域序列进行分析,结果显示：不同物种间18S rDNA的序列相似性为89.0%-93.2%,5.8S rDNA的序列相似性为86.7%-90.5%,28S rDNA的部分序列相似性为80.1%-86.2%,而红毛菜种内相似性极高,几乎没有差异,因此,各编码区序列适合于红毛菜种间及种以上水平的分类鉴定。虽然不同物种间ITS区序列相似性极低,但在种内相似性却极高,故而不适合用于红毛菜种下水平的遗传分析,可结合5.8S rDNA序列用于种间及其以上水平的分类研究。聚类在同一进化分支上的8个海水红毛菜的部分IGS序列几乎没有差别,因此推测这8个海水红毛菜可能为同一个种。
【图文】：

打毛,生活史,红毛菜

（丝状体）两个世代（汪文俊等２００８）。此类型包括有性繁殖和无性繁殖两种繁逡逑殖方式。红毛菜的有性繁殖过程中，雌雄配子体分别形成果胞和精子，受精后形逡逑成果抱子囊，并放散果抱子（图１）。Ｄｒｅｗ邋（１９４９）报道了挤形紫菜逡逑Ｍ／Ｍ占壚口姑）的果巧子（ｚｙｇｏ化ｓｐｏｒｅ）萌发后穿过贝壳内层生长，形成一种壳斑藻，逡逑并确定此为丝状体时期。我国藻类学家曾呈奎和张德瑞（１９５４）对甘紫菜（化Ｗ炒ｒａ逡逑ｔｅｎｅｍ）的丝状体发育成配子体过程进一步研究，发现丝状体发育成抱子囊，进而逡逑放散抱子，此抱子直接发育成配子体，同时命名此抱子为壳袍子（ｃｏｎｃｈｏｓｏｐｏｒｅ）。逡逑红毛菜的果拖子萌发穿过贝壳内层形成抱子体，抱子体中的袍子囊枝放散壳袍子，逡逑壳跑子直接发育成红毛菜配子体。相比于有性繁殖，红毛菜的无性繁殖更为普遍，逡逑其雌雄配子体幼苗直接发散大量单跑子，单抱子继而发育成新的配子体，无性繁逡逑殖方式为红毛菜群体数量的扩增有巨大贡献。无性繁殖除了通过单抱子进行Ｗ外，逡逑还通过休眠抱子和藻体断裂形成新个体。休眠抱子是红毛菜原叶体在生长过程中逡逑部分细胞坏死

电泳图,海水,基因组,电泳图

３．结果逡逑３．１海水红毛莱基因组ＤＮＡ的提取逡逑采自福建甫田的栽培海水红毛菜基因组ＤＮＡ的琼脂糖凝胶电泳图如图４所逡逑示。根据凝胶电泳图，我们可Ｗ看出海水红毛菜基因组ＤＮＡ的大小约为２５此，符逡逑合其基因组分子量大小。逡逑ＷＯＯｂｐ逡逑３0００ｂｐ逡逑－脚卿逡逑１５００ｂｐ逡逑ｌＯＯＯｂｐ逡逑￣５０ｂｐ逡逑５００ｂｐ逡逑＊逦三邋００邋ｂｐ逡逑１００邸逡逑图４海水红私菜基因组ＤＮＡ电泳图逡逑Ｍｌ：邋ＴａＫａ民ａ邋Ｘ－Ｈｉｎｄ邋ＩＩＩ邋出ｇｅｓｔＤＮＡｍａｒｋｅｒ；邋１－５：海水}毛莱基因组ＤＮＡ；邋Ｍ２：逡逑ＴａＫａＲａＤＬ５０００ＤＮＡｍａｒｋｅｒ；邋６：空白对照逡逑Ｆｉｇ．邋４邋Ｅｌｅｃｔｒｏｐｈｏｒｅｓｉｓ邋ｉｍａｇｅ邋ｏｆ邋ｇｅｎｏｍｉｃ邋ＤＮＡ邋ｅｘｔｒａｃｔｅｄ邋ｆｒｏｍ邋度幻巧各／ａ邋ｃｏｌｌｅｃｔｅｄ邋ｆｒｏｍ逡逑Ｐｕｔｉａｎ逡逑Ｍｌ：邋ＴａＫａ民邋ａ邋入－Ｈｉｎｄ邋ｉｎ邋ｄｉｇｅｓｔ邋ＤＮＡ邋ｍａｒｋｅｒ；邋１－５：邋Ｇｅｎｏｍｉｃ邋ＤＮＡ邋ｏｆ邋Ｂａ打ｇｉａ邋ｃｏｌｌｅｃｔｅｄ逡逑ｆｒｏｍ邋Ｐｕｔｉａｎ；邋Ｍ２：邋ＴａＫａＲａ邋ＤＮＡ邋ｍａｒｋｅｒ邋ＤＩ＾－５０００；邋６：邋Ｂｌａｃｋ邋ｃｏｎｔｒｏｌ逡逑３．２邋＂海水红毛莱基因组ＤＮＡ为模板的ＰＣ民扩增逡逑ＰＣ民扩增实验Ｗ海水红毛菜基因组ＤＮＡ为模板，结合表４中的引物进行ＰＣ民逡逑反应。扩增产物凝胶电泳图如图５所示。固５邋（ａ）为１８Ｓ邋ｒＤＮＡ的凝胶电泳图，逡逑从图中可Ｗ看出，ＷＳＳＵＦ和ＳＳＵＲ为引物的ＰＣＲ成功扩增出单一明亮条带，且逡逑电泳条带的大小约为３０００ｂｐ
【学位授予单位】：苏州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S968.43

【参考文献】