学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

GBSS Ⅰ基因在赖草属植物中的进化式样及系统学应用研究

作　者: 罗春莲
导　师: 周永红；凡星；沙莉娜
学　校: 四川农业大学
专　业: 植物学
关键词: 赖草属 GBSSI 进化式样系统发育
分类号: S54;Q943
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 39次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

真核生物核基因由外显子和内含子两部分组成,其进化速率不同,因此适用于不同分类阶元的系统发育分析。而低拷贝或单拷贝的核基因较少发生致同进化,因此当cpDNA和ITS序列由于母性遗传和基源拷贝等问题无法预期解决系统发育关系时,合适的低拷贝核基因具有最大的潜力来重建系统发育。颗粒结合型淀粉合成酶GBSSI基因是单拷贝核基因,与多拷贝核基因(如ITS)和cpDNA相比,含有更多的系统发生信息,因此,能为植物系统发生提供可靠的证据。同时,GBSSI基因的编码序列和非编码序列的进化速率不一致,从而为不同分类阶元的系统发育研究提供了多样化的性状来源。赖草属(Leymus Hochst.)是禾本科(Poaceae)小麦族(Triticeae)的一个重要多年生异源多倍体属,该属植物多形态、多变异、广分布。倍性从四倍体(2n=4x=28)到十二倍体(2n=12x=84),其中以四倍体居多。基因组组成为NsXm,其Ns基因组来源于新麦草属(Psathyrostachys Nevski),而Xm基因组的来源未知。本研究利用GBSSI基因序列对23个赖草属植物及其28个近缘二倍体属种植物进行系统发育重建和网状进化分析,探讨GBSSI基因在赖草属植物中的分子进化。主要结果如下：1、基于GBSSI基因序列构建的系统发育树中,两种不同拷贝类型序列在大多数赖草属植物中发现。几乎所有赖草Ns拷贝类型与新麦草属的Psathyrostachs lanugiosa、Psa. huashanica、Psa. frigilis和Psa. juncea聚在一起形成一个大的分支,Psa. juncea位于分支的基部,暗示Psa. juncea与赖草属植物在很早就发生了分化,可能作为原始的Ns基因组供体参与了青藏高原和新疆等地的赖草属物种形成。2、所有来自青藏高原和北美的赖草与Psa. lanugiosa和Psa. huashanica聚在一个亚支,表明青藏高原和北美的赖草具有密切的亲缘关系。Psa. lanugiosa和Psa. huashanica可能作为Ns基因组供体参与来自青藏高原和北美的赖草的形成。而Psa. huashanica和Psa. frigilis可能参与了新疆和中亚等地的赖草形成。3、除L. salinus外的所有赖草属植物Xm拷贝类型单独形成一个分支,暗示Xm基因组的起源可能涉及一个未知的基因组。此外,L. racemosus、L. alaicus的一个拷贝类型与Pseudoroegneria spicata聚在一起。表明拟鹅观草属的St基因组与L.racemosus、L. alaicus的Xm基因组可能存在共同的起源。4、在系统发育的Ns支上,17个赖草属物种的GBSSI基因序列形成枝长短、变异率低的分支,经：nismatch distribution检验呈现单峰型；核苷酸多态性检测,π和θω均较小,表明此种群历史上发生过种群扩张,即适应性辐射。5、核苷酸多态性检测,Xm支相较于Ns表现出更高的多态性。推测Xm基因组受到来自自然的选择压力更大。多倍体的形成可能遭遇遗传瓶颈。

全文目录

摘要  4-6
Abstract  6-10
1 文献综述  10-22
  1.1 多倍化  10-11
    1.1.1 重复基因的丢失  10-11
    1.1.2 多倍体的类型  11
  1.2 重复基因的进化  11-17
    1.2.1 重复基因的进化结果  11-15
    1.2.2 重复基因的多态性  15-16
    1.2.3 重复基因的进化动力  16-17
  1.3 颗粒结合型淀粉合成酶基因GBSSI  17-18
  1.4 赖草属研究  18-20
    1.4.1 赖草属简介  18-19
    1.4.2 赖草属基因组组成  19
    1.4.3 赖草属系统学研究  19-20
  1.5 本研究的目的及意义  20-22
2 材料与方法  22-29
  2.1 实验材料  22
  2.2 实验方法  22-29
    2.2.1 总DNA提取  22
    2.2.2 PCR扩增  22-23
    2.2.3 PCR扩增产物的回收及纯化  23-24
    2.2.4 目的片段的克隆  24-28
    2.2.5 序列测定  28-29
3 数据分析  29-30
  3.1 系统发育分析  29
  3.2 基因序列分析  29
  3.3 多态性分析  29-30
4 结果  30-37
  4.1 GBSSI基因序列分析  30-31
  4.2 系统发育分析  31-33
  4.3 GBSSI基因的多态性分析  33-37
5 讨论  37-43
  5.1 Ns基因组的来源  37-38
  5.2 Xm基因组可能的起源  38-39
  5.3 赖草属植物的适应性辐射  39-40
  5.4 GBSSI基因多态性  40-41
  5.5 赖草属植物的种间系统关系  41-43
参考文献  43-51
致谢  51

GBSS Ⅰ基因在赖草属植物中的进化式样及系统学应用研究

内容摘要

全文目录

相似论文