木兰科植物叶绿体基因组结构变异研究及高变基因的筛选
发布时间：2021-08-13 20:59
叶绿体基因组是植物全基因组的重要组成部分,它的保守性及低碱基替换率让其广泛运用于植物的系统进化、物种鉴定等研究中。木兰科植物大多具有优良的观赏价值,对其叶绿体基因组的研究有利于木兰科内种间关系及物种鉴定研究。本论文通过比较21个木兰科植物叶绿体基因组全序列的组成与结构、序列相似性等,研究了木兰科叶绿体基因组的结构变异;在此基础上通过比较属间、亚属间及物种间三个分类水平上存在的大量微结构变化,探讨其在不同分类等级上的分布规律。同时鉴于国际通用条形码在木兰科中鉴定力有限,本研究对如何筛选出符合DNA条形码要求的高分辨率基因片段进行了初步探索,为后续木兰科DNA条形码研究提供参考,主要研究内容和结果如下:（1）木兰科叶绿体基因组是典型的双链环状四分体结构,叶绿体基因组长度在159,429-160,183 bp之间,共编码112个不同的基因,其中79个蛋白编码基因,29个tRNA和4个rRNA,基因内容和基因顺序完全一致,没有发生基因重排,通过序列相似性比较未发现1kb以上的结构变异。（2）在基因区统计到微结构变异即序列多态主要形式有单碱基突变、插入/缺失以及简单重复序列三种。其中单碱基变异的...
【文章来源】：浙江农林大学浙江省
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
木兰科叶绿体基因组结构图
18图 2.3 21 个木兰科叶绿体基因组的 LSC 区、SSC 区和 IR 区的结构图Figure 2.3 Comparison of junctions between the LSC, SSC and IR regions among 21 Magnoliaceae species注：ψ表示假基因SSC-IRB 边界位于 ycf1 基因中，并延伸至 IRB 区域，IRB-LSC 边界位于 rpl2 和trnH 之间，所有 21 个种的 trnH 与 IRB-LSC 边界之间的距离范围为 9 bp-36 bp 不等。
trnH-psbA 达到了 52.38%。基于 rbcL 构建的 NJ 树中，有 10 个种并没有正确鉴定出是所有三个片段中未正确鉴定物种最多的一个片段，同时 rbcL 也是鉴定成功率最低的一个片段，仅仅达到 33.33% （图 3.2）。基于 matK 构建的 NJ 树中，有 4 个种并没有正确鉴定出，是所有三个片段中正确鉴定物种最多的，并且鉴定成功率和trnH-psbA 相同，都为 52.38% （图 3.3）。所有没有正确鉴定出的物种中，次数最多的为荷花玉兰（Magnolia grandiflora）华盖木（Magnolia sinica）、云南拟单性木兰（Magnolia yunnanensis）、单性木兰（Magnolia kwangsiensis）四个物种，它们在三个片段构建的 NJ 树中都没有归入符合木兰科分类系统的位置中。鉴定成功率中，除了柳叶木兰（Magnolia salicifolia）、武当木兰（Magnolisprengeri）、溜叶含笑（Magnolia laevifolia）、观光木（Michelia odora）、香木莲（Magnoliaromatica）、桂南木莲（Magnolia conifera）、大叶木莲（Magnolia dandyi）、川滇木莲（Magnolia duclouxii）、苍背木莲（Magnolia glaucifolia）和荷花玉兰（Magnoligrandiflora）外，其他 11 个物种均以 60-100 的靴带值被鉴定出来。
【参考文献】：
期刊论文
[1]高通量测序技术的研究进展[J]. 李妍,徐兴祥. 中国医学工程. 2019(03)
[2]基于DNA条形码技术的民族药紫丹参及其近缘种鉴定研究[J]. 段宝忠,李巍,邓海星,兰竹慧,吴中相,罗晓芳,Leslaw.Mleczko. 中草药. 2019(05)
[3]基于ITS2序列鉴别中药材钩藤及其同属近缘混伪品[J]. 姚能,胡超逸,魏一丁,郑雅涵,胡志刚. 时珍国医国药. 2019(02)
[4]基于psbA-trnH序列条形码鉴定21份枸杞属植物[J]. 万如,王亚军,安巍,李彦龙,秦垦,赵建华,马婷慧,石志刚. 江苏农业科学. 2019(01)
[5]系统基因组学在中药研究中的应用[J]. 刘义飞,胡志刚,徐江,陈士林. 中国中药杂志. 2019(05)
[6]基于DNA条形码ITS2序列的野菊及其易混品鉴定研究[J]. 陈芙蓉,汪涛,郭巧生,朱再标,邹庆军,贵书琪,赵舒艺. 中国中药杂志. 2019(04)
[7]DNA测序技术[J]. 董天宇. 当代化工研究. 2018(11)
[8]野生樱桃李的DNA条形码基因筛选与评价[J]. 张娜,乾义柯,贾风勤,焦子伟,张祥林. 植物检疫. 2018(03)
[9]DNA条形码分析方法研究进展[J]. 杨倩倩,刘苏汶,俞晓平. 应用生态学报. 2018(03)
[10]药用植物DNA条形码鉴定研究进展[J]. 蔡金龙,谢世清,张广辉,刘涛,杨生超,陈军文. 植物科学学报. 2017(03)
博士论文
[1]柑橘亚科植物系统发育基因组学及野生枸橼、宜昌橙谱系地理学研究[D]. 杨晓明.华中农业大学 2017
[2]杜仲基因组分析及适应性和橡胶生物合成的分子基础研究[D]. 王淋.中国林业科学研究院 2017
[3]蒙古黄芪叶绿体基因组研究[D]. 雷万钧.山西农业大学 2016
[4]植物细胞器基因组变异与进化机制研究[D]. 王硕.昆明理工大学 2016
[5]崇明东滩芦苇的克隆多样性及其对生态系统功能的影响[D]. 于硕.华东师范大学 2014
[6]青藏高原东缘两类典型土著动物种群遗传结构分析[D]. 苏军虎.甘肃农业大学 2014
[7]灯盏细辛血管保护作用及南方红豆杉等叶绿体基因组研究[D]. 李卿.北京协和医学院 2011
硕士论文
[1]丹霞梧桐EST-SSR标记位点开发及其群体遗传结构分析[D]. 陈璐.中南林业科技大学 2018
[2]五味子科药用植物叶绿体基因组学研究与内南五味子的分子鉴定[D]. 郭豪杰.北京协和医学院 2017
[3]广东桑和鲁桑叶绿体基因组高通量测序及基因注释分析[D]. 李巧丽.西北农林科技大学 2017
[4]紫花苜蓿和箭筈豌豆叶绿体全基因组研究[D]. 陶晓丽.兰州大学 2017
[5]里白科及其近缘类群的系统发育基因组学研究[D]. 舒江平.上海师范大学 2017
[6]基于第二代高通量测序的荷花玉兰叶绿体全基因组研究[D]. 高欢欢.湖北中医药大学 2013
[7]基于微卫星标记与形态数据的秦岭地区日本弓背蚁种群分化和生物地理学研究[D]. 王志存.陕西师范大学 2008
本文编号：3341127
【文章来源】：浙江农林大学浙江省
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
木兰科叶绿体基因组结构图
18图 2.3 21 个木兰科叶绿体基因组的 LSC 区、SSC 区和 IR 区的结构图Figure 2.3 Comparison of junctions between the LSC, SSC and IR regions among 21 Magnoliaceae species注：ψ表示假基因SSC-IRB 边界位于 ycf1 基因中，并延伸至 IRB 区域，IRB-LSC 边界位于 rpl2 和trnH 之间，所有 21 个种的 trnH 与 IRB-LSC 边界之间的距离范围为 9 bp-36 bp 不等。
trnH-psbA 达到了 52.38%。基于 rbcL 构建的 NJ 树中，有 10 个种并没有正确鉴定出是所有三个片段中未正确鉴定物种最多的一个片段，同时 rbcL 也是鉴定成功率最低的一个片段，仅仅达到 33.33% （图 3.2）。基于 matK 构建的 NJ 树中，有 4 个种并没有正确鉴定出，是所有三个片段中正确鉴定物种最多的，并且鉴定成功率和trnH-psbA 相同，都为 52.38% （图 3.3）。所有没有正确鉴定出的物种中，次数最多的为荷花玉兰（Magnolia grandiflora）华盖木（Magnolia sinica）、云南拟单性木兰（Magnolia yunnanensis）、单性木兰（Magnolia kwangsiensis）四个物种，它们在三个片段构建的 NJ 树中都没有归入符合木兰科分类系统的位置中。鉴定成功率中，除了柳叶木兰（Magnolia salicifolia）、武当木兰（Magnolisprengeri）、溜叶含笑（Magnolia laevifolia）、观光木（Michelia odora）、香木莲（Magnoliaromatica）、桂南木莲（Magnolia conifera）、大叶木莲（Magnolia dandyi）、川滇木莲（Magnolia duclouxii）、苍背木莲（Magnolia glaucifolia）和荷花玉兰（Magnoligrandiflora）外，其他 11 个物种均以 60-100 的靴带值被鉴定出来。
【参考文献】：
期刊论文
[1]高通量测序技术的研究进展[J]. 李妍,徐兴祥. 中国医学工程. 2019(03)
[2]基于DNA条形码技术的民族药紫丹参及其近缘种鉴定研究[J]. 段宝忠,李巍,邓海星,兰竹慧,吴中相,罗晓芳,Leslaw.Mleczko. 中草药. 2019(05)
[3]基于ITS2序列鉴别中药材钩藤及其同属近缘混伪品[J]. 姚能,胡超逸,魏一丁,郑雅涵,胡志刚. 时珍国医国药. 2019(02)
[4]基于psbA-trnH序列条形码鉴定21份枸杞属植物[J]. 万如,王亚军,安巍,李彦龙,秦垦,赵建华,马婷慧,石志刚. 江苏农业科学. 2019(01)
[5]系统基因组学在中药研究中的应用[J]. 刘义飞,胡志刚,徐江,陈士林. 中国中药杂志. 2019(05)
[6]基于DNA条形码ITS2序列的野菊及其易混品鉴定研究[J]. 陈芙蓉,汪涛,郭巧生,朱再标,邹庆军,贵书琪,赵舒艺. 中国中药杂志. 2019(04)
[7]DNA测序技术[J]. 董天宇. 当代化工研究. 2018(11)
[8]野生樱桃李的DNA条形码基因筛选与评价[J]. 张娜,乾义柯,贾风勤,焦子伟,张祥林. 植物检疫. 2018(03)
[9]DNA条形码分析方法研究进展[J]. 杨倩倩,刘苏汶,俞晓平. 应用生态学报. 2018(03)
[10]药用植物DNA条形码鉴定研究进展[J]. 蔡金龙,谢世清,张广辉,刘涛,杨生超,陈军文. 植物科学学报. 2017(03)
博士论文
[1]柑橘亚科植物系统发育基因组学及野生枸橼、宜昌橙谱系地理学研究[D]. 杨晓明.华中农业大学 2017
[2]杜仲基因组分析及适应性和橡胶生物合成的分子基础研究[D]. 王淋.中国林业科学研究院 2017
[3]蒙古黄芪叶绿体基因组研究[D]. 雷万钧.山西农业大学 2016
[4]植物细胞器基因组变异与进化机制研究[D]. 王硕.昆明理工大学 2016
[5]崇明东滩芦苇的克隆多样性及其对生态系统功能的影响[D]. 于硕.华东师范大学 2014
[6]青藏高原东缘两类典型土著动物种群遗传结构分析[D]. 苏军虎.甘肃农业大学 2014
[7]灯盏细辛血管保护作用及南方红豆杉等叶绿体基因组研究[D]. 李卿.北京协和医学院 2011
硕士论文
[1]丹霞梧桐EST-SSR标记位点开发及其群体遗传结构分析[D]. 陈璐.中南林业科技大学 2018
[2]五味子科药用植物叶绿体基因组学研究与内南五味子的分子鉴定[D]. 郭豪杰.北京协和医学院 2017
[3]广东桑和鲁桑叶绿体基因组高通量测序及基因注释分析[D]. 李巧丽.西北农林科技大学 2017
[4]紫花苜蓿和箭筈豌豆叶绿体全基因组研究[D]. 陶晓丽.兰州大学 2017
[5]里白科及其近缘类群的系统发育基因组学研究[D]. 舒江平.上海师范大学 2017
[6]基于第二代高通量测序的荷花玉兰叶绿体全基因组研究[D]. 高欢欢.湖北中医药大学 2013
[7]基于微卫星标记与形态数据的秦岭地区日本弓背蚁种群分化和生物地理学研究[D]. 王志存.陕西师范大学 2008
本文编号：3341127
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