ISBN/价格: | CNY20.00(估)缴送 |
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作品语种: | chi |
出版国别: | CN 530000 |
题名责任者项: | 基于叶绿体基因组的乌头遗传多样性分析及谱系重建/.张琳娜著/.孟静指导 |
出版发行项: | 2019.6.3 |
载体形态项: | 85页:;+图表:;+30cm |
提要文摘: | 乌头(Aconitum carmichaelii Debx.)隶属于毛茛科(Ranunculaceae),乌头属(Aconitum),是我国乌头属植物中分布最广的种,其鲜艳的蓝紫色萼片具有较高的观赏价值,可作为宝贵的蓝色花卉基因库,用于花色改良的研究中。由于地 理分布广泛,形成的种内变异较大,除乌头原变种(A. carmichaelii var. carmichaelii)外,从西向东还形成毛叶乌头、黄山乌头、深裂乌头和展毛乌头四个地理变种。乌头种下变种形态多样,倍性复杂,乌头原变种中只存在八倍体类型,毛叶乌头可能存在四倍体和六 倍体两种倍性,黄山乌头、深裂乌头和展毛乌头变种内只存在四倍体。乌头种下变种的分合问题一直存在争议,乌头的四个地理变种与乌头原变种的系统发育关系还有待进一步探究,乌头原变种在叶绿体基因组水平上的遗传多样性还知之甚少,对该变种的物种形成机制研究也需进一步揭示。 本研究通过对不同地理来源的乌头及其三个近缘种北乌头(A. kusnezoffii)、细叶乌头(A. macrorhynchum)和雾灵乌头(A. wulingense)的叶绿体全基因组序列进行比较分析,探讨不同地理来源乌头及其近缘种的叶绿体基因组结构的异同;揭示乌头种质的叶绿体基因组水平的多样性;通过构建不同乌头样品的谱系关系,进一步探明乌头各变种的系统位置和乌头原变种的谱系亲本。通过本课题的开展丰富了乌头属植物叶 绿体基因组数据,为乌头叶绿体基因组的遗传多样性研究和亲本探究提供参考,为乌头种质的开发利用理论基础。现将得到的主要研究结果总结如下: 1. 通过高通量测序和de nove组装技术获得全部19个乌头个体以及其它13个近缘种个体的叶绿体全基因组序列,对测得的序列进行分析表明乌头及其近缘种叶绿体基因组结构为高度保守的四分体结构,未发现结构的变异或重排,反映乌头及其近缘种在叶绿体基因组水平上的遗传多样性较低。乌头及其近缘种叶绿体基因组长度为154555 bp-155971 bp,基因的种类、数目和排列顺序均类似。LSC/SSC区的GC含量总是低于IR区,内含子的长度在不同个体间存在差异,共注释出ψrps16,ψrps19和ψycf1三个假基因。乌头及其近缘种具有相似的密码子相对使用度。 2. 乌头SSR和重复序列的研究表现出较为丰富的遗传多样性。乌头及其近缘种内共鉴别出45-58个SSR,其中四倍体深裂乌头与乌头原变种共有最多的SSR。并分别在乌头原变种和黄山乌头变种内发现能够区别于其它变种的特异性SSR位点。重复序列的分析表明乌头及其近缘种内共有14-29条重复序列,这些重复序列与SSR的分布位置相似,多分布于基因间隔区。同样在乌头原变种内发现能够区别于其它变种和乌头属其它物种的串联重复;黄山乌头变种内发现能够区别于其它四个变种的串联重复。乌头及其近缘种IR边界的扩张与收缩特点同乌头属其它植物一致。trnH-GUG基因与LSC/IRb边界的距离在不同种内或同种不同个体内存在差异,IR边界的扩张与收缩是引起乌头及其近缘种叶绿体基因组序列长度变异的主要原因。 3. 对乌头及其近缘种的核苷酸多态性进行分析,表明IR区域更趋于保守,非编码区比编码区具有更高的变异度,共筛选出6个基因和14个基因间隔区具有较高的变异。其中,trnH-GUG-psbA,ndhC-trnV-UAC和ycf1-ndhF在乌头属植物中普遍具有较高的变异度,可作为乌头属潜在高变异分子标记用于乌头属近缘物种的鉴定。 4. 通过最大似然法和贝叶斯推论两种方法,以乌头属和露蕊乌头属的24个种共计57条叶绿体全基因组数据、LSC区域、SSC区域和IGS区域序列矩阵构建系统发育树探究乌头种内各变种的系统发育关系及乌头原变种的谱系亲本,结果表明乌头原变种所有个体形成一个单系,说明其在叶绿体基因组的来源上较均一,而深裂乌头与乌头原变种聚为一支,具有更近的亲缘关系;黄山乌头处于乌头变种分支的基部位置,与二倍体细叶乌头聚类,并始终具有较高支持率,推测细叶乌头可能为黄山乌头的母系亲本;展毛乌头的系统位置尚不明确,毛叶乌头的进化过程中很可能与北乌头、雾灵乌头发生过基因交流。结合核基因数据,我们认为深裂乌头和黄山乌头曾分别作为母系亲本和父系亲本参与过乌头八倍体原变种的形成过程。 |
并列题名: | Genetic diversity analysis and lineage reconstruction of Aconitum carmichaelii based on complete chloroplast genome |
题名主题: | 乌头 叶绿体全基因组 种下变种 遗传多样性 谱系重建 学位论文 |
中图分类: | S567.239-533 |
个人名称等同: | 张琳娜 著 |
个人名称次要: | 孟静 指导 |
团体名称等同: | 云南农业大学 授予 |
记录来源: | CN YNAUL 20200312 |