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重楼属植物的组织培养和分子系统学研究

唐荣华

  重楼属(Paris)隶属延龄草科(Trilliaceae),共有24个种,我国有19个种,主要分布在西南地区。本属植物是重要的中草药,在被子植物系统发育的研究中也有着重大意义。本文从三方面对重楼属植物进行了研究:(1)对其组织培养的条件进行了摸索;(2)通过随机扩增多态性DNA(RAPD)技术探讨了重楼属植物的遗传多样性和种间关系;(3)通过ITS区序列进行了重楼属植物系统发育分析。(1)组织培养研究:以MS培养基为基本培养基,附加不同浓度的生长素NAA和细胞分裂素6BA,对P.polyphylla var.chinensis的不同器官进行组织培养研究,结果表明根和茎不能诱导脱分化并形成愈伤组织,幼嫩茎关节部位可诱导产生瘤状突起和少量愈伤组织,但生长缓慢;隐芽可离体培养成活并生长,但不能形成正常幼苗;幼嫩块茎可诱导产生愈伤组织,但易受内生菌污染,且愈伤组织生长缓慢,易褐化;幼叶可持久保持活力,但不易脱分化形成愈伤组织;子房在离体培养情况下仍保持较强的活力,易膨大,可产生少量愈伤组织。(2)RAPD分析:本文首次利用随机扩增多态性DNA技术对重楼属10个种和1个变种的遗传多样性和种间关系进行了分析。12个引物共扩增出86条带,其中有82条(95.3%)表现出多态性,说明重楼属植物遗传多样性水平较高。凌云重楼多态性最高(90.2%),长柱重楼最低(79.0%)。用UPGMA法构建分子系统树,聚类结果不支持在重楼属下划出侧膜胎座和中轴胎座两个亚属。11个种可划分为7组,与形态上分组的差异在于蚤休组的五个种位于4个不同的分支:P.crongquist与P.polyphylla var.chinensis聚成一支,P.daliensis单独成一支,P undlulatis与球药隔组聚在一起,而P mairei与花叶组聚在一起。(3)ITS区序列分析:本研究测定了巧种及变种和一种延龄草的ITS区序列。其余5种和西藏延龄草的rrs区序列从Genebank获得.22个种及变种的rrs区序列对位排列后长度在631~640饰之间,其中rrsl长度在242~zsobp之间;5.ssDNA长度为164bp,rrsZ长度在225一227bp之1tiJ。序列保守位点占76.4%,变异位点占22.8%,信息位点占14.1%,GC含量543%,转换/颠换值为2.9。分析表明rrs区变异主要发生在转录间隔区,rrSZ的GC含量和转换/颠换值明显高于rrSI。选择延龄草和西藏延龄草为外种群,用系统发育软件MEGA2.1对ITS序列进行统计和聚类分析,结果表明:I支持把重楼属划为三个独立的属护。尸is,灯刀娜,‘a, Daiswa);n p thibetica和ppo加妙llavar.minor的rrs区序列完全相同,而后者产地重叠在前者产地范围之内,形态性状差别不大,且二者产地存在较多过渡类型,推测后者非尸po如砂lla变种而应该是p thibetica的变种;IllP夕。如妙Ila var.州noanensis,P PolyPhylla var. chiensis,P PolyP妙Ila var.stenophylla三个变种在分子聚类树中并未与p po如妙lla聚在一起,在形态上,这三个变种都有其独特之处,是否应该上升到种的地位有待进一步论证。WPdaliensis和尸p。如妙Ila var.洲nnanensis ITS区序列完全相同,而二者花瓣及叶形均相似,前者产地重叠在后者产地范围之内,推测前者为后者的变型。V尸cronquist与尸po如勺如var. chinensis亲缘关系较近。Vl P Iuquanensis、P marmorata、P daliensis、P.PolyP妙llavar.yunnanensis和Paxiali:五个种的亲缘关系紧密,起源相同。Vll Pdunian口属于较进化的类群,与侧膜胎座亚属的重楼有着共同的起源。……   
[关键词]:重楼属;组织培养;遗传多样性;分子系统学;聚类分析;RAPD;ITS
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:四川大学2003年