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暗紫红毛菜分子系统学研究

作 者: 李峰
导 师: 谢树莲
学 校: 山西大学
专 业: 植物学
关键词: 红毛菜 rbcL基因序列 18S rRNA基因序列 col基因序列 系统发育
分类号: Q941
类 型: 硕士论文
年 份: 2011年
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内容摘要


暗紫红毛菜(Bangia atropurpurea (Roth) Agardh),又名淡水红毛菜,属于真核生物。《中国淡水藻志》中记载,暗紫红毛菜隶属于红藻门(Rhodophyta)、红藻纲(Rhodophyceae)、红毛菜目(Bangiales)、红毛菜科(Bangiaceae)、红毛菜属(Bangia)。中国已报道确定的红毛菜有2种,1种是广泛分布于中国沿海的红毛菜(Bangia fuscopurpurea (Dillw) Lyngbye),另1种是分布于内陆淡水水体的暗紫红毛菜(B. atropurpurea)。本文以分子系统学手段为主,结合传统的形态分类方法,对采自37°58’N113°52’E山西娘子关泉暗紫红毛菜种群rbcL基因、18S rRNA基因、col基因进行PCR扩增、序列测定和系统发育树构建。结果表明,暗紫红毛菜rbcL基因长度约为1315 bp,18S rRNA基因长度约为1777 bp, col基因长度约为714 bp,与不同区域暗紫红毛菜的同一基因序列基本一致。选取GenBank数据库中不同分支内的典型基因进行多序列比对,采用最大似然法(ML法)、邻接法(NJ法)、最大简约法(MP法)和贝叶斯法(Bayesian法)构建构建系统发育树。系统树结果显示,不同区域的暗紫红毛菜分为同一分支,而与不同区域的海水红毛菜序列差异较大,处于不同分支。在构建的NJ树、MP树、ML树和Bayesian系统树中,暗紫红毛菜处于较为重要的进化时期,系统树分析结果支持暗紫红毛菜早期与海水红毛菜分离的观点。遗传距离显示,不同区域暗紫红毛菜间的平均遗传距离较小、不同区域海水红毛菜间的平均遗传距离较小,而暗紫红毛菜与海水红毛菜间的平均遗传距离相对较大,说明山西娘子关泉的红毛菜是独立于海水红毛菜存在的另1个物种B. atropurpurea。此外,对暗紫红毛菜psaA基因、psbA基因、ITS序列、cox2-3基因进行PCR扩增、序列测定,测序所得-psaA基因长度约为811bp, psbA基因长度为约914bp, ITS序列长度约为1226bp, cox2-3基因长度约为473bp。由于暗紫红毛菜地域分布有限,藻体采集相对困难,目前,暗紫红毛菜以及海水红毛菜psaA基因、psbA基因、IIS序列、cox2-3基因在GenBank数据库中可参考的数据不多,未能做系统树进行深入分析,但本研究测得的基因序列,将会为以后红毛菜植物的分子系统学研究提供有效资料。

全文目录


摘要  9-10ABSTRACT  10-12第一章 文献综述  12-18  1.1 暗紫红毛菜的一般生物学特征和分类地位  12-13  1.2 暗紫红毛菜研究概况  13  1.3 分子系统学研究常用的基因序列  13-15  1.4 常用的分子系统树构建方法  15-17  1.5 暗紫红毛菜研究目的及意义  17-18第二章 材料与方法  18-29  2.1 实验材料  18  2.2 实验方法  18-29    2.2.1 形态学观察  18-19    2.2.2 总DNA提取  19    2.2.3 目的基因PCR扩增  19-23      2.2.3.1 PCR扩增rbcL基因序列所用引物及扩增程序  19-20      2.2.3.2 PCR扩增18S rRNA基因序列所用引物及扩增程序  20      2.2.3.3 PCR扩增co1基因序列所用引物及扩增程序  20-21      2.2.3.4 PCR扩增cox2-3基因序列所用引物及扩增程序  21      2.2.3.5 PCR扩增ITS序列所用引物及扩增程序  21-22      2.2.3.6 PCR扩增psaA基因序列所用引物及扩增程序  22      2.2.3.7 PCR扩增psbA基因序列所用引物及扩增程序  22-23    2.2.4 PCR扩增体系  23    2.2.5 PCR扩增产物纯化及测序  23-24    2.2.6 系统发育分析  24-29第三章 研究结果  29-60  3.1 暗紫红毛菜的形态特征  29-30  3.2 基于暗紫红毛菜rbcL基因序列的多样性及分子系统分析  30-39    3.2.1 rbcL基因PCR扩增结果  30    3.2.2 rbcL基因序列分析  30-34    3.2.3 rbcL基因系统发育分析  34-39  3.3 基于暗紫红毛菜18S rRNA基因序列的多样性及分子系统分析  39-48    3.3.1 18S rRNA基因PCR扩增结果  39    3.3.2 18S rRNA基因序列分析  39-43    3.3.3 18S rRNA基因系统发育分析  43-48  3.4 基于暗紫红毛菜col基因序列的多样性及分子系统分析  48-57    3.4.1 col基因PCR扩增结果  48    3.4.2 col基因序列分析  48-52    3.4.3 col基因系统发育分析  52-57  3.5 暗紫红毛菜ITS序列、psaA基因、psbA基因、cox2-3基因序列  57-60    3.5.1 PCR扩增结果  57-60第四章 讨论  60-63  4.1 基于暗紫红毛菜分类地位的探讨  60-62    4.1.1 暗紫红毛菜在红藻中的分类地位  60    4.1.2 暗紫红毛菜与海水红毛菜的关系  60-61    4.1.3 不同构树方法所得系统树的比较  61-62    4.1.4 暗紫红毛菜ITS序列、psaA基因、psbA基因、cox2-3基因序列的研究分析  62  4.2 暗紫红毛菜分子系统学研究展望  62-63参考文献  63-72附录  72-77研究成果  77-78致谢  78-79个人简况及联系方式  79-81

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