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国产葱属粗根组植物分子系统学研究

作　者: 倪念春
导　师: 许介眉
学　校: 四川大学
专　业: 植物学
关键词: 葱属粗根组宽叶韭种内分化分子系统学聚类树 ITS RAPD PAUP MEGA
分类号: Q949.7
类　型: 硕士论文
年　份: 2002年
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内容摘要

粗根组(Sect.Bromatorrhiza Ekberg)隶属于广义百合科(Liliaceae s.J.)葱属(Allium L.)，有10种3变种，为东亚特有。全部种类集中分布于我国西南部，主产横断山区。仅4个种的分布区扩大到与我国西藏和云南比邻的周边国家。本文研究了该组8种1变种，包含该组所有染色体基数类型，材料来自四川、云南两地。 (1)首次对峨眉韭A.omeiense Z.Y.Zhu、灌县韭A.guanxianense J.M.Xu、木里韭A.hookeri Thwaites var.muliense Airy-Shaw、杯花韭A.cyathophorum Bur.&Franch.、粗根韭A.fasciculatum Rendle、三柱韭A.trifurcatum(Wang et Tang)J.M.Xu的ITS基因进行了序列测定。另对Genebank中已有的宽叶韭A.hookeriThwaites、多星韭A.wallichii Kunth、大花韭A.macranthum Baker以及外类群韭A.tuberosum Rottl.．ex Spreng.、山韭A.senescens L.的ITS基因进行了序列测定。各种类ITS基因长度为：峨眉韭679bp、灌县韭701bp、木里韭670bp、杯花韭612bp、粗根韭666bp、三柱韭666bp、宽叶韭680bp、多星韭649bp、大花韭666bp、韭644bp、山韭643bp。 (2)利用系统发育分析软件PAUP4.0β8和MEGA2.0对粗根组种类进行了分子系统树重建。采用邻接法(neighbor joining method)、非加权配对算术平均法(UPGMA)、最大简约法(most parsirnony method)、最小进化法(mininmm evolutionmethod)和最大似然法(maximum likelihood method)，通过定义和不定义外类群，以及选择不同数量的外类群对所得的序列数据进行分析，重建了分子系统树。结果表明：①杯花韭应从粗根组中划出；②三柱韭应从粗根组中划出；③基数为11的粗根组种类为一单系群；④基数为10的粗根韭与基数为11的粗根组种类具有密切的余缘关系；⑤基救为7的多呈韭与大花韭具有不同的进化途径，亲缘关系较远：③粗地组成员的合理组成应为基数为11的种类，外加基数为10的粗恨韭和基救为7的多丑韭与大花＿Ik。（3）对分析软件与分析方法进行了简单比较。宽叶韭隶属于葱属粗根组，分布于四川、云南西北部和西臧东南部。生】y＃拔 1500叶000m的湿润山坡或林下。斯军兰卡、不丹和印度的北部也有分hi，在我国南力‘的一些地区栽培作蔬菜食用。本文应用随机扩增多态0＊以RA Pm技术，对宽叶韭的11个居群进行了种内分化研究。实验所得的 RAPD资料利用 RAPDistance package＊4软件、MEGA 2刀软件、PAUP4．田 8软件，采用多种运算系数和构树方法进行聚类分析，得到近乎完全相同的聚类结果，显示宽叶韭为一单系群，支持宽叶韭种的成立。彻汁韭明显分为两大分支，这与宽叶韭的冬季倒茵和冬季不倒苗的两种生活习性亢全一致，与宽叶韭的倍性和生境（海拔）密切相关。RAPD研究结果与细胞学研究、植物化学研究和生物化学的研究结果基本一致，表明宽叶韭内的确存在着明显的种内分化现象，而多倍化可能为宽叶韭进化的趋势。

全文目录

中文摘要  5-7
英文摘要  7-9
1 粗根组研究现状  9-20
  1．1 细胞学研究简史  10-11
  1．2 植物化学研究简史  11-12
  1．3 孢粉学研究情况  12-13
  1．4 种子表皮微形态学研究  13-14
  1．5 分子系统学研究  14-16
  1．6 本研究的目的及意义  16-17
  参考文献  17-20
2 宽叶韭种内分化的随机扩增多态DNA分析  20-33
  2．1 材料  20
  2．2 方法  20-24
    2．2．1 DNA提取  20-22
    2．2．2 DNA扩增  22-24
    2．2．3 电泳  24
  2．3 数据处理  24
  2．4 结果  24-25
    2．4．1 电泳结果  24-25
    2．4．2 数据分析结果  25
  2．5 讨论  25-32
    2．5．1 种内分化  25-26
    2．5．2 宽叶韭生活型  26
    2．5．3 倍性问题  26
    2．5．4 宽叶韭进化趋势  26-28
    2．5．5 宽叶韭与木里韭的关系  28
    2．5．6 数据分析的一些问题  28-32
  参考文献  32-33
3 粗根组分子系统学研究  33-61
  3．1 材料  33-34
  3．2 实验方法  34-40
    3．2．1 植物总DNA的提取  34
    3．2．2 植物总DNA的纯化  34-35
    3．2．3 总DNA浓度的测定  35
    3．2．4 nrDNA的PCR扩增  35-36
    3．2．5 PCR产物纯化  36-37
    3．2．6 核酸序列测定  37-40
  3．3 数据处理  40
  3．4 结果  40-47
    3．4．1 电泳结果  40
    3．4．2 ITS序列特点及分析结果  40-47
  3．5 结果分析与讨论  47-60
    3．5．1 杯花韭归属问题  47-49
    3．5．2 三柱韭归属问题  49-50
    3．5．3 染色体基数与基因聚类树的关系  50-53
    3．5．4 外类群选取对结果的影响  53-55
    3．5．5 分析软件与分析方法的选择问题  55-58
    3．5．6 粗根组的划分  58-59
    3．5．7 葱属欧亚种类的关系  59-60
  参考文献  60-61
4 分子系统学研究进展综述  61-96
  4．1 引言  61-62
  4．2 实验方法的改进与提高  62-64
    4．2．1 材料的保存方法  62-63
    4．2．2 DNA制备  63
    4．2．3 序列分析（sequencing）  63
    4．2．4 PCR在分子系统学研究中的应用  63-64
  4．3 常用的分子生物学方法  64-70
    4．3．1 RFLP／PCR-RFLP  65
    4．3．2 RAPD  65-67
    4．3．3 AFLP  67
    4．3．4 SSR  67-68
    4．3．5 ISSR  68
    4．3．6 SSCP  68-69
    4．3．7 DNA CHIP  69-70
  4．4 用于分子系统学研究的主要基因种类及其进化规律  70-76
    4．4．1 叶绿体基因组  70-73
    4．4．2 核基因组  73-75
    4．4．3 线粒体基因组  75-76
  4．5 分子系统学数据的处理与分析方法的发展  76-93
    4．5．1 数据的获得  76
    4．5．2 统计学处理  76-79
    4．5．3 表征分析与系统发育分析  79-80
    4．5．4 系统发育树的重建  80-88
    4．5．5 常用分析软件  88-93
  参考文献  93-96
致谢  96

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