基于rbcL、matK基因序列探讨松科系统进化的可能性及rbcL、matK基因SSCP分析

摘要

太白红杉(Larix chinensis Beissn)属秦岭特有植物,是森林上限树种,被列为国家二级保护植物.根据文献记载以及我们的野外调查:太白红杉的个体数目少,局限分布于秦岭的少数地区.一般认为,太白红杉是第四纪冰川的孑遗植物,历经冰川的覆盖后,地面上首先恢复的木本植物是松科植物,因此我们有必要探讨落叶松属的系统演化及太白红杉在松科的系统位置.rbcL基因和matK基因均为叶绿体基因.rbcL基因编码核酮糖-1,5-二磷酸羧化/加氧酶(Rubisco,Rbc)的大亚基,matK基因位于trnK基因的内含子中,编码的成熟酶参与RNA转录体中Ⅱ型内含子的剪切.目前这两个基因已广泛用于植物系统发育分析.基于以上考虑,我们首先扩增了太白红杉、华北落叶松、大果红杉的rbcL基因和matK基因序列,结合网上共享的松科其它植物的序列对太白红杉的系统位置作了探索.其次,探讨了不同松科植物材料DNA的提取条件以及rbcL基因和matK基因的PCR-SSCP影响条件.所谓SSCP即单链构象多型性.双链DNA高温解链后即快速冷却,使单链DNA在低温下由于碱基的部分互补发生自身折叠,形成二级结构,通常DNA一级结构的一个碱基发生改变就会导致构型的变异,这种变异经中性聚丙烯酰胺凝胶电泳通过带型差异表现出来.PCR-SSCP就是将PCR产物变性后作的中性聚丙烯酰胺凝胶电泳分析.第三,多数学者认为,在提取植物总DNA时,多糖是影响提取效果的一个很重要因素.但是在我们的试验中,对太白红杉的种子和幼苗分别进行了多糖含量的测定,结果显示:可溶性多糖并不是影响总DNA提取效果的决定因素.

目录

文摘

英文文摘

一、前言

1.1 rbcL基因和matK基因在植物系统进化分析中的应用

1.1.1叶绿体DNA的特性

1.1.2 rbcL基因及在系统发育分析中的应用

1.1.3 matK基因及在系统发育分析中的应用

1.2松科植物研究中rbcL和matK基因的应用

1.3松科系统的研究状况

1.4 SSCP介绍及PCR-SSCP研究状况

1.5太白红杉的研究现状

二、基于rbcL、matK基因序列探讨松科系统进化的可能性——太白红杉的系统位置初步研究

2.1材料与方法

2.1.1材料来源

2.1.2主要仪器与试剂

2.1.3基因组总DNA的提取

2.1.4 rbcL、matK基因的扩增

2.1.5序列测定及分析

2.1.6数据库下载的相关基因信息及所测序列的登记号

2.2结果与分析

2.2.1种子基因组总DNA提取结果

2.2.2基因扩增结果

2.2.3序列分析

2.2.4各种间的遗传距离

2.2.5建树分析

2.3讨论

2.3.1碱基成分

2.3.2基于rbcL和matK序列构建系统树分析

2.3.3太白红杉的系统位置以及落叶松植物的演化

2.3.4建树方法分析

2.4针对本实验构建松科系统发育树的解决方案

三、rbcL基因和matK基因的PCR-SSCP条件探讨

3.1材料与方法

3.1.1实验材料

3.1.2主要仪器与试剂

3.1.3总DNA提取

3.1.4 PCR扩增

3.1.5 SSCP分析

3.2结果与分析

3.2.1 DNA浓度及纯度测定

3.2.2 PCR-SSCP分析

3.3讨论

3.3.1总DNA的提取

3.3.2 PCR-SSCP影响因素的分析

四、太白红杉种子和幼苗多糖含量的测定与比较

4.1材料与方法

4.1.1实验材料

4.1.2实验仪器与试剂

4.1.3制标准曲线

4.1.4可溶性多糖的提取

4.1.5显色及比色

4.2结果与分析

总结

致谢

参考文献

附录

附录Ⅰ

附录Ⅱ

附录Ⅲ

攻读学位期间研究成果及获奖情况