天门冬科洛林亚科系统发育基因组学研究
发布时间：2021-07-09 09:25
洛林亚科（Nolinoideae）隶属于天门冬目（Asparagales）天门冬科（Asparagaceae）,包含七个主要类群,即黄精族、铃兰族、沿阶草族、原洛林科、原假叶树科、原龙血树科和原杨莎草科。该亚科是一个以分子系统发育结果所界定的类群,其中的物种形态性状分化严重,同时存在从草本到高大灌木等形态各异的类群,广泛分布于世界各地。目前洛林亚科内的系统发育研究主要基于叶绿体基因片段和核基因片段,亚科内部各个分支的系统框架一直没有解决。本研究通过系统发育基因组学,选取洛林亚科内七个族中15个具有代表性的物种进行转录组测序,重建洛林亚科系统发育框架,并收集各物种对应的形态性状基于全新的系统发育框架进行祖先状态重建,探究形态特征演化历程对洛林亚科内复杂的系统关系的意义。主要研究结果如下:1、利用二代测序技术,对洛林亚科七个族15个代表样品,基于Illumina Hiseq2000平台进行转录组测序,考虑到洛林亚科中多个类群具有重要的药用和观赏价值,因此对各组转录组数据进行全面详细的功能注释。其中NR注释结果检验了转录组数据集的质量的稳定性。此外本研究中同样囊括了GO注释、KEGG注释等常...
【文章来源】：吉首大学湖南省
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
洛林亚科各类群代表形态：A、黄精属（草本）；B、鹿药属（草本）；C、铃兰属（草本）；D、蜘蛛抱蛋属（草本）；E、山麦冬属（草本）；F、夏须草属（草本）；G、虎尾兰属（草本）；H、龙血树属（木本）；I、酒瓶兰属（木本）；J、假叶树属（灌木）；
第1章前言第5页图1.2基于matK、rbcL、atpB和ndhF基因片段的洛林亚科分子系统树(Chenetal.,2013)[12]Figure1.2MolecularphylogenetictreeoftheNolinoideaebasedonmatK、rbcL、atpB、ndhF1.2.1黄精族黄精族（PolygonateaeBenth.&Hook.f.）原属于铃兰科，包含四个属：黄精属(PolygonatumMill.)、异黄精属(HeteropolygonatumM.N.Tamura&Ogisu)、竹根七属(DisporopsisHance)、鹿药属(MaianthemumF.H.Wigg.)，全族约100种[7]。传统上，黄精族归置于百合科，后来根据单轴或合轴的根状茎的同源性状与蜘蛛抱蛋族、铃兰族、沿阶草族合并为铃兰科，而分子系统发育研究结果将铃兰科扩展为现在的洛林亚科，但黄精族的系统位置仍未很好的解决[1,13]。早期的分子系统发育研究缺乏足够的分辨率，主要是因为缺乏足够的分子数据和取样范围，近期的研究同样未
第2章洛林亚科的转录组学分析第16页中，选择denovo的策略，利用Trinity软件[73]分别对15组转录组数据进行组装。Trinity的组装策略共计三个步骤：（1）Inchworm：将经过质量控制的reads随机打断为25bp的K-mer作为初始的K-mer数据集，并对该数据集进行筛选以过滤掉质量较低的K-mer，最终按照overlap的原理（相邻的K-mer需要有k-1个碱基重合）初次组装数据集中的K-mer，向两端延长，并且单个k-mer仅参与一次组装，直到没有合适的k-mer进入组装程序即为一个contig组装完成，并不断重复该步骤，形成contig数据集；（2）Chrysalis：利用之前生成的contig数据集再次按照overlap原理进行聚类，并将聚类结果相互之间构建成deBruijn图，再将reads重新比对到deBruijn图上，从而为图中的各个节点之间添加权重；（3）Butterfly：根据deBruijn图中节点间的权重进行简化与筛选，较少节点间的分叉。每一个deBruijn图都是一个gene的一个表达模式（即每个gene都存在多个可变剪切），最终得到转录本的数据集。图2.1转录组denovo组装策略示意图Figure2.1Schematicdiagramoftranscriptomedenovoassemblyscheme15个物种的转录组数据通过Trinity的组装，将数以千万计的原始reads数据组装得到了转录本数据（Transcript），然而转录本数据中由于多拷贝基因的存在和
【参考文献】：
期刊论文
[1]鹿药的质量标准研究[J]. 崔誉文,刘银环,热萨莱提·图尔孙,毛昭琦,宋小妹. 中国药房. 2018(20)
[2]中国舞鹤草属新记录种[J]. 薛渊元,陈卓,于俊林,赵宏. 热带亚热带植物学报. 2016(05)
[3]天门冬科黄精族细胞学研究进展[J]. 王家坚,聂泽龙,孟盈. 西北植物学报. 2016(04)
[4]北方室内酒瓶兰盆栽技术[J]. 修凤英. 中国园艺文摘. 2015(12)
[5]靖西珍稀药用植物剑叶龙血树（Dracaena cochinchinensis）生态解剖研究[J]. 周琼,黎桦,谢义林,李刚. 中国农业大学学报. 2014(02)
[6]凤凰蜘蛛抱蛋(铃兰科)的补充描述及核型[J]. 邓涛,张代贵,陈功锡,朱桂玉,贺海生. 广西植物. 2010(02)
博士论文
[1]基于系统发育基因组学分析解决困难进化问题的策略研究[D]. 陈梦云.中山大学 2017
[2]云杉属网状物种多样化的研究[D]. 封烁.兰州大学 2016
硕士论文
[1]剑叶龙血树的化学成分及其生物活性研究[D]. 王芳芳.云南民族大学 2015
本文编号：3273485
【文章来源】：吉首大学湖南省
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
洛林亚科各类群代表形态：A、黄精属（草本）；B、鹿药属（草本）；C、铃兰属（草本）；D、蜘蛛抱蛋属（草本）；E、山麦冬属（草本）；F、夏须草属（草本）；G、虎尾兰属（草本）；H、龙血树属（木本）；I、酒瓶兰属（木本）；J、假叶树属（灌木）；
第1章前言第5页图1.2基于matK、rbcL、atpB和ndhF基因片段的洛林亚科分子系统树(Chenetal.,2013)[12]Figure1.2MolecularphylogenetictreeoftheNolinoideaebasedonmatK、rbcL、atpB、ndhF1.2.1黄精族黄精族（PolygonateaeBenth.&Hook.f.）原属于铃兰科，包含四个属：黄精属(PolygonatumMill.)、异黄精属(HeteropolygonatumM.N.Tamura&Ogisu)、竹根七属(DisporopsisHance)、鹿药属(MaianthemumF.H.Wigg.)，全族约100种[7]。传统上，黄精族归置于百合科，后来根据单轴或合轴的根状茎的同源性状与蜘蛛抱蛋族、铃兰族、沿阶草族合并为铃兰科，而分子系统发育研究结果将铃兰科扩展为现在的洛林亚科，但黄精族的系统位置仍未很好的解决[1,13]。早期的分子系统发育研究缺乏足够的分辨率，主要是因为缺乏足够的分子数据和取样范围，近期的研究同样未
第2章洛林亚科的转录组学分析第16页中，选择denovo的策略，利用Trinity软件[73]分别对15组转录组数据进行组装。Trinity的组装策略共计三个步骤：（1）Inchworm：将经过质量控制的reads随机打断为25bp的K-mer作为初始的K-mer数据集，并对该数据集进行筛选以过滤掉质量较低的K-mer，最终按照overlap的原理（相邻的K-mer需要有k-1个碱基重合）初次组装数据集中的K-mer，向两端延长，并且单个k-mer仅参与一次组装，直到没有合适的k-mer进入组装程序即为一个contig组装完成，并不断重复该步骤，形成contig数据集；（2）Chrysalis：利用之前生成的contig数据集再次按照overlap原理进行聚类，并将聚类结果相互之间构建成deBruijn图，再将reads重新比对到deBruijn图上，从而为图中的各个节点之间添加权重；（3）Butterfly：根据deBruijn图中节点间的权重进行简化与筛选，较少节点间的分叉。每一个deBruijn图都是一个gene的一个表达模式（即每个gene都存在多个可变剪切），最终得到转录本的数据集。图2.1转录组denovo组装策略示意图Figure2.1Schematicdiagramoftranscriptomedenovoassemblyscheme15个物种的转录组数据通过Trinity的组装，将数以千万计的原始reads数据组装得到了转录本数据（Transcript），然而转录本数据中由于多拷贝基因的存在和
【参考文献】：
期刊论文
[1]鹿药的质量标准研究[J]. 崔誉文,刘银环,热萨莱提·图尔孙,毛昭琦,宋小妹. 中国药房. 2018(20)
[2]中国舞鹤草属新记录种[J]. 薛渊元,陈卓,于俊林,赵宏. 热带亚热带植物学报. 2016(05)
[3]天门冬科黄精族细胞学研究进展[J]. 王家坚,聂泽龙,孟盈. 西北植物学报. 2016(04)
[4]北方室内酒瓶兰盆栽技术[J]. 修凤英. 中国园艺文摘. 2015(12)
[5]靖西珍稀药用植物剑叶龙血树（Dracaena cochinchinensis）生态解剖研究[J]. 周琼,黎桦,谢义林,李刚. 中国农业大学学报. 2014(02)
[6]凤凰蜘蛛抱蛋(铃兰科)的补充描述及核型[J]. 邓涛,张代贵,陈功锡,朱桂玉,贺海生. 广西植物. 2010(02)
博士论文
[1]基于系统发育基因组学分析解决困难进化问题的策略研究[D]. 陈梦云.中山大学 2017
[2]云杉属网状物种多样化的研究[D]. 封烁.兰州大学 2016
硕士论文
[1]剑叶龙血树的化学成分及其生物活性研究[D]. 王芳芳.云南民族大学 2015
本文编号：3273485
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/swxlw/3273485.html
