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基于核基因序列的白皮松谱系地理学研究

作　者: 刘芳
导　师: 刘占林
学　校: 西北大学
专　业: 植物学
关键词: 白皮松 核基因(nDNA) 遗传分化 谱系地理学 遗传多样性 冰期避难所
分类号: Q943
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


白皮松(Pinus bungeana Zucc. ex Endlicher)归属于松科(Pinaceae Lindl.)松属(Pinus L.),是我国的特有种,东亚唯一的三针松。现分布于我国山西、陕西、甘肃、河南、四川、湖北等省区,呈小面积的片状或块状零散分布,原生种质资源缺乏。本文选择白皮松作为研究对象,通过DNA分子测序技术,旨在构建其谱系地理结构,为更好地保护这种特有植物提供参考。本研究筛选了四条核基因(nDNA)序列(1p3-3、ferritin、sod-chl、ppap12),对白皮松自然分布范围内的12个居群48个个体进行DNA分子测序,并进行遗传多样性、遗传分布格局分析,初步鉴定了单倍型分布模式及系统发育关系,并分析现有分布格局形成的历史原因与第四冰期时可能的避难所。研究结果表明：(1)根据核基因(nDNA)序列变异得到15种单倍型(Hapl-Hap15);物种水平遗传多样性丰富,核苷酸多样性(Pi=0.00148),单倍型多样性(Hd=0.845),居群水平遗传多样性(Hs=0.65278);居群间遗传分化(Fst=0.42518);居群分化指数较高(GST=0.239,NST=0.408),谱系地理结构显著(NST>GST,0.01<p<0.05)。(2)两种中性检验值均为负值(Tajima’sD=-0.62068与Fu and Li’sD=-0.50924),结果不显著(P>0.10),表明居群进化不拒绝中性假设。(3)根据单倍型地理分布特点推测该植物在第四冰期时在秦岭中段、秦巴山区西段、吕梁山南端可能存在多个避难所,冰期结束后经过明显的群体扩张过程。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-8
第一章 前言  8-16
  1.1 谱系地理学研究概况  8-10
    1.1.1 谱系地理学研究及其发展  8-9
    1.1.2 谱系地理学中分子生物学技术的应用  9-10
  1.2 核基因谱系地理学  10-11
  1.3 遗传多样性  11-12
  1.4 遗传结构  12-13
  1.5 白皮松研究现状  13-14
  1.6 本研究的目的和意义  14-16
第二章 材料和方法  16-22
  2.1 实验样品的采集  16
  2.2 实验方法  16-20
    2.2.1 基因组DNA的提取与纯化  16-18
      2.2.1.1 提取白皮松基因组DNA  16-17
      2.2.1.2 基因组DNA的纯化  17-18
    2.2.2 基因组DNA浓度与纯度检测  18
      2.2.2.1 1%凝胶电泳检测法  18
      2.2.2.2 紫外分光光度检测法  18
    2.2.3 PCR扩增及扩增产物的检测  18-20
      2.2.3.1 PCR扩增  18-20
      2.2.3.2 PCR扩增产物的检测  20
    2.2.4 PCR扩增产物的纯化及测序  20
      2.2.4.1 扩增产物的纯化  20
      2.2.4.2 扩增产物的序列测定  20
  2.3 数据分析  20-22
    2.3.1 遗传多样性分析  20-21
    2.3.2 居群间及居群内的遗传分化  21
    2.3.3 遗传结构分析  21
    2.3.4 中性检验  21
    2.3.5 nDNA单倍型网络图分析  21
    2.3.6 系统发育分析  21-22
第三章 实验结果  22-32
  3.1 核基因单倍型及地理分布  22-23
  3.2 白皮松植物的遗传多样性分析  23-26
  3.3 遗传结构分析  26-27
  3.4 中性检验  27
  3.5 核基因单倍型系统发育树  27-29
  3.6 单倍型间的网络结构  29-30
  3.7 白皮松种群动态历史分析  30-32
第四章 讨论  32-37
  4.1 白皮松遗传多样性  32-33
  4.2 冰期避难所  33-35
  4.3 谱系地理格局分析  35-36
  4.4 白皮松现状及保护策略  36-37
参考文献  37-43
附录  43-44
  读硕士学位期间参加的学术会议  43
  攻读硕士学位期间参加的科研项目  43-44
致谢  44

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中图分类: > 生物科学 > 植物学 > 植物细胞遗传学
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