在植物漫長的進化歷史中,地質(zhì)運動以及氣候變遷等事件驅(qū)動著植物生境的多次變化,并逐漸演化成為現(xiàn)存的地理分布格局。作為生物多樣性的重要基礎(chǔ),遺傳多樣性是物種長期生存、進化和適應(yīng)的結(jié)果。歷史和現(xiàn)代微進化過程造就了當(dāng)代物種的遺傳多樣性和遺傳結(jié)構(gòu)。高山櫟組植物(Quercus sect.Heterobalanus)是一類硬葉常綠的櫟屬植物,集中分布于橫斷山脈地區(qū),其現(xiàn)存的分布格局與喜馬拉雅-橫斷山脈的隆升有著密切的關(guān)系。高山櫟組植物包含7-11個物種,但是由于不同物種之間基因交流現(xiàn)象比較頻繁,傳統(tǒng)形態(tài)學(xué)的分類方法和分子標記對其系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系的構(gòu)建難以達到統(tǒng)一。為此,本文采用簡化基因組測序技術(shù)(Specific-Locus Amplified Fragment Sequencing,SLAF-seq),在全基因組水平上從不同角度對高山櫟組植物的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系、地理分布格局和規(guī)律進行揭示,從而為進一步研究該類群物種多樣性的形成和演化歷史打下堅實的基礎(chǔ)。本文的主要研究內(nèi)容和結(jié)果如下:1、在全基因組水平上開發(fā)出58,353個一致性SNP位點來探討刺葉高山櫟(Quercus spinosa)的群體進化歷史�；�...

【文章頁數(shù)】：196 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 櫟屬植物研究
        1.1.1 類群介紹
        1.1.2 櫟屬植物的系統(tǒng)分類
        1.1.3 櫟屬植物的種間界線
        1.1.4 櫟屬植物的化石記錄與擴散路線
        1.1.5 櫟屬植物的國內(nèi)外研究進展
        1.1.6 櫟屬基因組研究進展
    1.2 簡化基因組測序技術(shù)概述
        1.2.1 簡化基因組測序技術(shù)介紹
        1.2.2 不同簡化基因組測序技術(shù)的比較
        1.2.3 SLAF-seq簡化基因組測序技術(shù)研究進展
    1.3 本研究的目的意義和主要內(nèi)容
第二章 基于簡化基因組SLAF-seq技術(shù)的刺葉高山櫟進化歷史研究
    2.1 引言
    2.2 材料和方法
        2.2.1 樣本材料
        2.2.2 實驗試劑和DNA提取
        2.2.3 高通量測序和數(shù)據(jù)處理
        2.2.4 群體遺傳結(jié)構(gòu)研究
        2.2.5 系統(tǒng)發(fā)育樹和Mantel檢測
        2.2.6 進化模型
        2.2.7 生態(tài)位模擬
    2.3 結(jié)果
        2.3.1 測序數(shù)據(jù)質(zhì)量評估與處理
        2.3.2 群體遺傳結(jié)構(gòu)
        2.3.3 系統(tǒng)發(fā)育樹和Mantel檢測
        2.3.4 遺傳進化模型
        2.3.5 生態(tài)位模擬和核心密度分析
    2.4 討論
        2.4.1 刺葉高山櫟群體結(jié)構(gòu)和遺傳分化
        2.4.2 刺葉高山櫟的種群動態(tài)歷史
    2.5 結(jié)論
第三章 高山櫟組植物群體遺傳學(xué)研究
    3.1 引言
    3.2 樣本材料
    3.3 樣本DNA提取
    3.4 數(shù)據(jù)處理
        3.4.1 SLAF-seq文庫的構(gòu)建與測序
        3.4.2 原始數(shù)據(jù)預(yù)處理
        3.4.3 小樣本參數(shù)調(diào)優(yōu)
        3.4.4 確定參數(shù)
        3.4.5 全數(shù)據(jù)集de novo分析
        3.4.6 過濾并導(dǎo)出數(shù)據(jù)
    3.5 軟件分析
        3.5.1 群體遺傳多樣性分析和中性檢測
        3.5.2 群體遺傳結(jié)構(gòu)
        3.5.3 遺傳聚類分析和主成分分析
        3.5.4 分子方差分析和Treemix歷史混群檢測
        3.5.5 生態(tài)位模擬和環(huán)境變量分析
    3.6 結(jié)果與分析
        3.6.1 基因組DNA檢測結(jié)果
        3.6.2 SNP標記的篩選與鑒定
        3.6.3 群體遺傳多樣性分析
        3.6.4 群體遺傳結(jié)構(gòu)分析
        3.6.5 系統(tǒng)發(fā)育樹與主成分分析
        3.6.6 分子方差分析和基因流檢測
        3.6.7 生態(tài)位模擬
    3.7 討論
        3.7.1 遺傳多樣性
        3.7.2 遺傳結(jié)構(gòu)
        3.7.3 生態(tài)位模擬
    3.8 小結(jié)
第四章 高山櫟組植物系統(tǒng)發(fā)育研究
    4.1 引言
        4.1.1 高山櫟組內(nèi)各物種親緣關(guān)系的爭議
        4.1.2 研究的目的和意義
    4.2 樣本材料和基因組DNA提取
    4.3 軟件分析
        4.3.1 數(shù)據(jù)處理
        4.3.2 系統(tǒng)發(fā)育樹構(gòu)建
        4.3.3 基因流分析
        4.3.4 基因漸滲檢測
        4.3.5 分化時間估測
        4.3.6 物種樹構(gòu)建
        4.3.7 物種生態(tài)位進化分析
    4.4 分析結(jié)果
        4.4.1 核苷酸替代模型選擇
        4.4.2 ML系統(tǒng)發(fā)育樹的構(gòu)建
        4.4.3 物種間基因流和基因漸滲
        4.4.4 物種樹
        4.4.5 分化時間
        4.4.6 生態(tài)位進化分析
    4.5 討論
        4.5.1 基因樹和物種樹的關(guān)系
        4.5.2 高山櫟組植物生態(tài)位分化
        4.5.3 青藏高原隆升對高山櫟組植物物種分化的影響
    4.6 小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻
附錄
致謝
攻讀博士學(xué)位期間取得的科研成果
作者簡介



本文編號：3743306