基于ndhF序列的中国悬钩子属植物系统发育初步研究

发布时间：2017-05-26 04:09

  本文关键词：基于ndhF序列的中国悬钩子属植物系统发育初步研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：悬钩子属(Rubus L.),又名树莓属,隶属蔷薇科(Rosaceae) 。中国作为悬钩子属植物的起源和重要分布中心之一,有201种,98变种,其中特有种138种。树莓是悬钩子属植物中果实可食用的用于园艺栽培的特色果树种类,在中国野生树莓资源极其丰富。但由于该属在植物分类上存在较多的分歧,给野生树莓种质鉴定和评价带来了极大的困难。只有明晰其相关类群系统发育关系才可能从根本上解决这些问题。目前,细胞学手段已经显得捉襟见肘,而分子系统学手段在该领域中的应用存在诸多空白或不足。本研究正是基于此,立足中国悬钩子属,侧重优良野生树莓集中的空心莓组和木莓组,利用及进化速率较快的叶绿体基因编码区ndhF序列,评价其在该属中的进化和系统学价值,构建支持率较高的中国悬钩子属植物的分子系统树,以期对该属植物的系统发育和优良野生树莓种质的分类和鉴定提供参考依据。主要结果如下：1叶绿体ndhF序列在中国悬钩子属植物中的系统应用价值。所有供试材料的叶绿体ndhF序列经过对比排列后长度为1182bp,GC含量为34.3%,AT含量为65.7%。以蔷薇属黄刺玫(Rosa xanthina)口草莓属野草莓(Fragaria vesca)为外类群,对比排序后,共检测到ndhF序列变异位点和信息位点分别为88个和47个,占7.44%和3.97%。空心莓组材料ndhF序列变异率为4.8%,而木莓组和刺毛莓组序列变异率仅为1.2%。基于ndhF序列的系统树,一致性指数CI和保留性指数RI值均较高,分支自展值和后验概率较高,系统树的拓扑相对稳定,对于所讨论的问题有较高的支持度。2中国悬钩子属系统关系。基于56条ndhF序列构建最大简约法MP和贝叶斯推论BI系统树表明,相较于外类群,中国悬钩子属植物为单系群。研究所涉及的空心莓组、木莓组和刺毛莓组材料分化较明显,木莓组和刺毛莓组材料聚为一支,空心莓组材料则被划分为几支,呈现多系进化现象。中国悬钩子属各组内部所涉及材料并没有完全按照形态学亚组的划分进行聚类,基于ndhF序列的聚类结果显示各组材料相互交叉,其中以空心莓组内部各组材料出现交叉最多,揭示出空心莓组内部可能存在复杂的进化关系。此外,椭圆悬钩子与其变种以58%的自展支持率和96%的后验支持率聚在了一起,而不同采样地的茅莓却没有聚在一起。
【关键词】：中国悬钩子 ndhF序列 空心莓组 木莓组 系统发育
【学位授予单位】：四川农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S663.2
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-8
• 缩略词表8-11
• 1 引言11-24
• 1.1 悬钩子属植物简介11-18
• 1.1.1 悬钩子属植物分类系统11-12
• 1.1.2 中国悬钩子属分类系统中的问题12-15
• 1.1.2.1 椭圆悬钩子、栽秧泡和红毛悬钩子的分类处理和系统位置13
• 1.1.2.2 插田泡及其近缘种的分类处理13-14
• 1.1.2.3 其他14-15
• 1.1.3 悬钩子属植物系统发育、分类等相关研究进展15-18
• 1.1.3.1 基于细胞学和分子细胞学工作的研究进展15
• 1.1.3.2 DNA序列在悬钩子属系统研究中的应用与发展15-18
• 1.2 植物分子系统学及其发展18-23
• 1.2.1 分子系统学18
• 1.2.2 DNA序列分析在植物分子系统学中的应用18-19
• 1.2.3 植物分子系统学研究中常用的DNA序列19-23
• 1.2.3.1 叶绿体基因DNA(cpDNA)19-20
• 1.2.3.2 核基因组(nDNA)20-23
• 1.2.3.3 线粒体基因组(mtDNA)23
• 1.3 本研究的目的和意义23-24
• 2 材料与方法24-29
• 2.1 样本采集24
• 2.2 外类群的选择24-27
• 2.3 DNA提取27-28
• 2.4 PCR扩增28
• 2.5 序列测定28
• 2.6 基因序列分析28-29
• 2.7 系统发育分析29
• 3 结果与分析29-38
• 3.1 PCR条件对悬钩子属植物ndhF序列扩增的影响29-30
• 3.2 ndhF序列测序结果30-31
• 3.3 ndhF序列特点及分析31-32
• 3.4 替代模型选择和参数估计32-33
• 3.5 系统发育分析33-38
• 4 讨论与结论38-41
• 4.1 利用ndhF序列构建中国悬钩子属植物系统进化树可行性分析38
• 4.2 基于ndhF序列的中国悬钩子属系统关系38-41
• 4.2.1 中国悬钩子属空心莓组和木莓组的系统关系38-39
• 4.2.2 基于ndhF序列结果与形态分类的比较39-40
• 4.2.3 中国悬钩子属种内及种间关系40-41
• 5 小结与展望41-43
• 5.1 小结41-42
• 5.2 论文主要创新点42
• 5.3 展望42-43
• 参考文献43-54
• 致谢54-55
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文目录55

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