【摘要】：方莖白粉藤(Cissus quadrangularis L.)屬于葡萄科(Vitaceae)白粉藤屬,是多年生藤本植物,莖多肉,廣泛分布于非洲和南亞等干旱和半干旱地區(qū)。過去方莖白粉藤的植株或根莖一直作為藥物被廣泛用于人類和動物的疾病治療。近年其整株或部分組織的提取物也被用于醫(yī)療和保健。同時該植物的莖也是生產(chǎn)天然纖維的潛在原材料。雖然該植物在分布區(qū)被廣泛利用,但是對于它的細(xì)胞遺傳學(xué)相關(guān)研究卻鮮見報道。本研究以方莖白粉藤為主要研究材料,確定了其基因組大小和染色體數(shù)目,并利用二代測序(NGS)數(shù)據(jù)和生物信息學(xué)分析初步揭示了其基因組重復(fù)序列的特征。獲得的主要結(jié)果如下;1.利用流式細(xì)胞儀評估了方莖白粉藤的基因組大小。以蘿卜作為標(biāo)準(zhǔn)參照物,繪制熒光直方圖(CV值小于5)。依據(jù)蘿卜基因組大小和峰值讀數(shù),估算方莖白粉藤基因組大小約為2C=1.410 pg。與白粉屬目前已經(jīng)報道了基因組大小的其他成員相比,方莖白粉藤的基因組增加了一倍,推測可能與其進(jìn)化過程中的加倍事件有關(guān)。2.以根尖為材料,采用熒光顯微鏡結(jié)合DAPI染色法對方莖白粉藤的染色體進(jìn)行計數(shù)。由于其染色體較小,僅觀察到兩對染色體上的著絲粒。計數(shù)結(jié)果表明方莖白粉藤的染色體數(shù)目為2n=48。考慮到白粉藤屬植物已報道的染色體基數(shù)(n=11或n=12)和其他成員已鑒定的染色體數(shù)目,加之可識別著絲粒的兩對大染色體,我們推測方莖白粉藤為四倍體。3.使用改良后CTAB法從方莖白粉藤新鮮葉中提取了 DNA。通過低通量基因組測序和生物信息學(xué)分析初步揭示了方莖白粉藤的基因組組成。發(fā)現(xiàn)方莖白粉藤基因組由大約52%的重復(fù)序列和48%的非重復(fù)序列組成。對重復(fù)元件的注釋表明長末端重復(fù)序列(LTR-反轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子)是其主要組分,約占重復(fù)元件的40%。對LTR的注釋表明其主要由兩個LTR超家族:Copia和Gypsy組成。基因組重復(fù)序列比較分析表明方莖白粉藤與其起源關(guān)系較近的葡萄屬歐亞種葡萄(Vitis vinifera)之間差異顯著,推測這種差異可能是由長期分化過程中的多倍化或全基因組復(fù)制等事件導(dǎo)致的。
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院武漢植物園)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：S567.239

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本文編號：2714432