栽培苹果(Malus domestica Borkh.)及其近缘种间的分子谱系关系研究

摘要

栽培苹果(Malus domestica Borkh．)属于蔷薇科(Rosaceae)苹果亚科(Maloideae)的苹果属(M．Miller)，是栽培种类的统称。1768年PhilipMiller命名苹果M．pumilaMill，从而奠定了苹果属的分类地位。在过去250余年间，国内外学者对苹果属植物从形态到分子开展了一系列研究。但由于苹果栽培历史悠久以及苹果属植物近缘种属之间的有性杂交等因素，现在有关栽培苹果的野生祖先及其起源方式，起源地等问题上仍没有明确结论。塞威士苹果(M．sieversii(Ledeb．)Roem．)、森林苹果(M．sylvestris Miller)、东方苹果(M．orientalis Llglitzk)等都被认为是栽培苹果的可能祖先种。有关栽培苹果的起源方式也存在直接栽培驯化和杂交起源两种不同观点。而关于栽培苹果起源地，中亚、南亚、西亚、高加索、巴基斯坦和中国西部及新疆西部的伊犁地区等广大区域内均被认为是可能的起源地。栽培苹果具有很高的经济价值，准确地弄清栽培苹果及其近缘种之间的谱系关系，对苹果属植物的遗传育种、种质资源的调查、收集、保护和利用都具有很高的理论和实践价值。 本论文以变叶海棠(M．toringoides(Rehd．)Hughes)为外类群，在以往RAPD工作的基础上，对栽培苹果(金冠)及其可能的9份祖先种材料的SbeI基因序列及两个叶绿体基因片段(trnG—trnS，matK)进行了扩增、克隆和测序。所得的序列数据利用PAUP*软件构建了全部研究材料的最大简约树。结果表明，塞威士苹果及吉尔吉斯苹果与栽培苹果亲缘关系最近，可能是栽培苹果(金冠)的祖先种。东方苹果较之森林苹果与栽培苹果的亲缘关系更近。本研究的证据支持中国新疆伊犁地区是栽培苹果可能的起源地。 本论文利用细胞核和叶绿体两个基因组的DNA序列构建的栽培苹果及其近缘种类间的系谱关系，为栽培苹果起源提供了新的证据。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 文献综述

1.1苹果属植物的起源

1.2栽培苹果起源与进化研究涉及的主要科学问题

1.3栽培苹果起源与进化研究的现有方法

1.3.1形态学

1.3.2地理学

1.3.3细胞学

1.3.4同工酶

1.3.5分子遗传学

1.3.6系统发育分析

1.4栽培苹果起源研究现状

1.4.1栽培苹果的可能野生祖先

1.4.2栽培苹果起源的时间

1.4.3栽培苹果起源的地点

1.4.4栽培苹果的起源方式

1.5单或低拷贝(Single-or low-copy)基因在研究栽培作物起源(谱系)关系中的应用

第二章引言

2.1论文研究的目的和意义

2.2论文的主要研究思路

第三章材料与方法

3.1植物材料

3.2实验方法

3.2.1总DNA的提取

3.2.2 Sbel基因扩增、克隆和测序

3.2.3 cpDNA片段扩增和测序

3.2.4序列数据的处理

第四章结果与分析

4.1基因组DNA提取结果

4.2.Sbel基因片段扩增、酶切和测序结果

4.2.1Sbel基因的扩增结果

4.2.2 Sbel基因的AsuC2I酶切结果

4.2.3 Sbel基因序列特征

4.3 cpDNA片段扩增与测序结果

4.3.1 cpDNA片段扩增结果

4.3.2 cpDNA基因序列特征

4.4栽培苹果及其近缘种的谱系关系分析

4.4.1 Sbel基因片段分析

4.4.2 cpDNA序列分析

第五章讨论

5.1栽培节果的野生祖先

5.1.1塞威士苹果和吉尔吉斯苹果

5.1.2森林苹果和东方苹果

5.2栽培苹果的起源方式

5.3栽培苹果的起源地点

第六章结论

6.1栽培苹果起源的新证据

6.2关于栽培苹果的起源

参考文献

附录

致谢

发表论文和参加的研究课题