基于trnL-F序列和psbA-trnH序列的10种棘豆属植物分子系统学研究

摘要

棘豆属（Oxytropis）植物在内蒙古广泛分布于山地、荒漠、草原地带，是西部经济和生态建设不可或缺的物种，具有很高的饲用价值、药用价值、生态价值和观赏价值，在对保护草原生态系统、可持续发展以及生物多样性等方面起到了不可替代的作用。目前在棘豆属植物分类学研究中部分物种属下种间的隶属关系存在一些分歧。本研究对内蒙古30个样地采集的10种棘豆属植物的叶绿体trnL-F序列和psbA-trnH序列进行了PCR扩增和比较分析，用系统发育分析软件MEGA5.0，采用最大似然法(MaximumLikelihood)和邻接法(NeighborJoining)分别构建了trnL-F序列和psbA-trnH序列的系统发育树，经比较研究得到如下结论:
　　1.采用ML法和NJ法构建系统发育树中，10种棘豆属植物分支组成具有很高相似性，印证了使用分歧度不高且数目大的序列构建系统树时，两种方法构建的系统树一般给出相似或相同拓扑结构的观点。
　　2.研究结果显示，trnL-F序列和sbA-trnH序列均可为物种的属下种间系统发育关系研究提供分子证据。
　　3.支持棘豆属植物为单系起源的观点。
　　4.支持将小叶小花棘豆（Oxytropisglabravar.tenuis）视为小花棘豆（O.glabra）变种。
　　5.赞同《内蒙古植物志》将阴山棘豆（O.inschanica）、缘毛棘豆（O.ciliata）和薄叶棘豆（O.leptophylla）视为真棘豆亚属(SubgenusEuoxytropis)矮生棘豆组(SectionXerobia)物种。
　　6.线叶棘豆（O.filiformis）与真棘豆亚属物种构成姐妹群，而没有聚到单室棘豆亚属(SubgenusPhacoxytropis)物种分支中，推测其与真棘豆亚属植物亲缘关系更近。
　　7.系统发育树显示，鳞萼棘豆与薄叶棘豆亲缘关系很近，推测该结果可能是受到相似的生境和生活型的影响。
　　8.支持《内蒙古植物志》中将黄毛棘豆（O.ochrantha）、多叶棘豆（O.verticillaris）和砂珍棘豆（O.racemosa）归入真棘豆亚属轮叶棘豆组(SectionBaicaliaStell.exBunge)。
　　9.系统发育树显示刺叶柄棘豆（O.aciphylla）与多叶棘豆、砂珍棘豆和黄毛棘豆混杂，而不是独立成一分支，认为它们亲缘关系较近，可能是多系起源。其在亚属水平上的分类还需讲一步商榷。

目录

声明

论文说明

摘要

1 前言

1．1 棘豆属植物简介

1．1．1 棘豆属植物的利用

1．1．2 棘豆属植物研究进展

1．2 分子系统学

1．2．1 分子系统学概述

1．2．2 植物分子系统学中常用序列

1．3 常用的系统树构建方法

1．3．1 距离法

1．3．2 最大似然(ML)法

1．3．3 最大简约(MP)法

1．4 本研究目的及意义

2 材料与方法

2．1 材料来源

2．2 主要实验仪器及药品

2．3 研究方法

2．3．1 植物总DNA提取

2．3．2 PCR扩增及测定

2．3．3 数据分析

3 结果与分析

3．1 植物基因组总DNA的提取

3．2 tmL-F序列和psbA-trnH序列扩增

3．3 10种棘豆属植物DNA序列分析

3．3．1 trnL-F序列分析

3．3．2 psbA-trnH序列分析

3．3．3 序列特点

3．4 分子系统树及分析

4 讨论

4．1 棘豆属为单系起源

4．2 小花棘豆

4．3 小叶小花棘豆

4．4 薄叶棘豆与鳞萼棘豆

4．5 阴山棘豆、缘毛棘豆及薄叶棘豆

4．6 线叶棘豆的隶属问题

4．7 多叶棘豆和黄毛棘豆

4．8 砂珍棘豆的隶属问题

4．9 刺叶柄棘豆的隶属问题

展望

参考文献

致谢

攻读学位期间发表的学术论文