观光木分子谱系地理学研究

摘要

观光木（Tsoongiodendron odorum Chun）为木兰科(Magnoliaceae)植物，是我国古老的孑遗树种，被列为我国二级重点保护植物，对研究古代植物区系、古地理及古气候具有重要的科学价值。本学位论文对采集于南岭山地6个省（区）21个观光木天然种群161个个体，采用叶绿体DNA非编码区序列标记开展分子谱系地理学研究，旨在探讨观光木种群进化及其濒危机制，为科学制定观光木遗传资源保护方案提供种群遗传学背景。主要研究结果如下:
　　(1) cpDNA-PCR反应体系优化
　　采用单因素及正交试验设计，建立了观光木cpDNA-PCR最优反应体系(20μL):50 ng模板DNA、1×PCR buffer、引物各0.2μmol·L-1、2.0 mmol·L-1MgCl2、0.3 mmol·L-1dNTP、1 UTaq DNA聚合酶。扩增反应程序:80℃预变性5 min;95℃变性1 min，退火1 min，72℃延伸1 min，共30个循环;最后72℃延伸7 min。
　　(2) cpDNA-PCR反应引物筛选
　　筛选出适合于观光木分子谱系地理学分析的cpDNA引物:psbJ-petA、trnHGUG-psbA和3'rps16-5'trnK，确定了各对引物最适退火温度。
　　(3)观光木种群分子谱系地理学分析
　　cpDNA-PCR扩增产物的序列比对结果发现，3对叶绿体DNA非编码序列片段共检测出9种单倍型，其中，单倍型H1分布最为广泛。DNASP5.10软件分析显示，种群核苷酸多样性(π)为0.00043，单倍型多样性（Hd）为0.26196;种群内平均遗传多样性(HS)为0.15636，总的遗传多样性（HT）为0.40309，观光木cpDNA变异具有显著的谱系地理结构(NST=0.67280，GST=0.37275，NST＞GST)。分子方差分析(AMOVA)结果显示，种群间遗传变异为60.19％，种群内遗传变异为39.81％，种群间遗传分化明显（FST=0.60190）。巢式支系法分析(NCA)揭示，9种单倍型组成4个Ⅰ级支系:单倍型H6单独为支系Ⅰ-1;单倍型H1、H2、H3、H4、H7和H8组成支系Ⅰ-2;单倍型H9单独为支系Ⅰ-3;单倍型H5单独为支系Ⅰ-4。单倍型H1可能是较为古老的单倍型。基于Templeton检索表，观光木种群现有地理分布格局为连续范围扩张所致。Ⅰ级支系Ⅰ-2，由长距离的定植，过去片段化所致。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 分子谱系地理学

1．1．1 分子谱系地理学的相关理论

1．1．2 分子谱系地理学研究进展

1．2 观光木研究进展

1．2．1 观光木的生物学特性

1．2．2 生理生态研究

1．2．3 生长规律和育苗技术研究

1．2．4 化学成分研究

1．2．5 观光木遗传多样性研究

1．3 研究目的意义及技术路线

1．3．1 研究目的意义

1．3．2 技术路线

第二章 观光木cpDNA非编码序列引物筛选

2．1 材料与试剂设备

2．1．1 材料

2．1．2 实验试剂

2．1．3 实验设备

2．2 方法

2．2．1 基因组DNA提取与检测

2．2．2 PCR扩增产物检测

2．2．3 PCR反应体系优化与引物筛选

2．2．4 最适反应体系的验证

2．3 结果与分析

2．3．1 DNA浓度与纯度

2．3．2 PCR反应体系

2．3．3 观光木cpDNA引物筛选

2．4 小结

第三章 观光木分子谱系地理学研究

3．1 材料与方法

3．1．1 材料

3．1．2 方法

3．1．3 数据分析

3．2 结果

3．2．1 序列特征及单倍型分布

3．2．2 遗传多样性和遗传结构

3．2．3 种群扩张历史分析

3．2．4 系统发育和网状分支分析

3．3 讨论

第四章 结论与展望

4．1 结论

4．2 展望

参考文献

附录

攻读硕士学位期间的学术成果

致谢