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基于ITS和trnL-F序列对青藏高原棘豆属植物的分子系统学研究

李云霞

  通过对核基因DNA ITS序列和叶绿体DNA trnL-F序列的分析,探讨了青藏高原棘豆属(Oxytropis DC.)植物19个种类47个居群的系统发育关系。首先提取棘豆属植物总DNA,利用通用引物分别对ITS序列和trnL-F序列进行扩增,经电泳检测后ITS序列用试剂盒直接纯化,而trnL-F序列则通过胶回收纯化,纯化产物电泳检测后测序。所得序列分别进行同源性比对,利用MEGA软件的最大简约法对其构建了系统树,并进行了分析。结果表明: 1.棘豆属植物和外类群黄耆属植物分属两个大分枝,棘豆属植物内又分为两个大分枝,自展支持率分别为99%和87%。这支持棘豆属植物为单系起源的观点。 2.ITS序列构建的系统发育树较trnL-F序列的发育树含有较多的系统发育信息。ITS序列与trnL-F序列相比更适合分析组及组以下分类阶元的系统发育关系。 3.在ITS序列构建的进化树中,除了甘肃棘豆类群、毛瓣棘豆类群外,其它类群的不同地理居群大多能够聚在一起,显示其核基因DNAITS序列的一致性。 4.在两个序列构建的系统发育树中,大花棘豆亚属除掉少数居群外形成单系分支,说明以心皮有无隔膜来划分棘豆属属下分类系统,可以较好地获得分子系统学的支持。但在其它亚属及组水平上,并不构成单系。另外棘豆属分类在中国植物志与中国植物志英文版中有较大差异,本研究不支持英文版中将大花棘豆亚属归入棘豆亚属中。 5.棘豆属各类群间系统发育信息含量明显较低,说明棘豆属的物种分化发生较晚,尤其对于青藏高原这样一个年轻的区域,棘豆属物种的新近起源和形态的快速分化还难以在遗传上固定下来。 6.本研究中ITS序列和trnL-F序列所构建的发育树差异较大,可能是因为叶绿体基因进化速率较核DNA的慢,也可能是因为trnL-F序列分化度低或者经历了快速进化,但这有待于进一步的研究。在今后的研究中应增加植物类群及地理居群数量,选择更加合适的基因序列及系统发育分析方法,以期能更准确的说明棘豆属植物的系统发育关系,为棘豆属植物分类及物种资源利用提供更详实的资料和实验依据。……   
[关键词]:棘豆属;ITS序列;trnL-F序列;系统发育;青藏高原
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:西北农林科技大学2011年