發(fā)布時間：2020-08-26 01:43

【摘要】：玉蘭亞屬(subgenus Yulania)是木蘭科(Magnoliaceae)木蘭屬(Magnolia L.)的分支,栽培歷史悠久,是我國傳統(tǒng)名花之一,也是重要的園林樹種和藥材來源。玉蘭亞屬植物具有的原始特征,對研究木蘭科屬系統(tǒng)進化具有重要價值。但木蘭科屬存在種間雜交、形態(tài)重疊等現(xiàn)象,引發(fā)眾多學(xué)者對亞屬、種的分類的爭議。本研究從我國北京、杭州、廣州、西安等地采集玉蘭亞屬植物重要種質(zhì),從形態(tài)學(xué)標記、孢粉學(xué)標記以及SSR分子標記3種方式,分析14個玉蘭亞屬植物及9個近緣種的遺傳多樣性和親緣關(guān)系,構(gòu)建DNA指紋圖譜,綜合探究玉蘭亞屬分類分組問題,為解決木蘭科屬系統(tǒng)分類提供依據(jù)。主要研究成果如下:(1)篩選形態(tài)學(xué)標記指標33個,經(jīng)R型聚類和主成分分析,確定為可用指標,其中雄蕊數(shù)目、小枝粗細、葉形指數(shù),其載荷量均在0.731以上,主成分貢獻率較大,為重要分類依據(jù)指標。經(jīng)Q型聚類構(gòu)建玉蘭亞屬部分種質(zhì)親緣關(guān)系樹狀圖。在遺傳距離17.99處,將14份玉蘭亞屬植物聚為望春玉蘭組(section Buergeria)、玉蘭組(sect.Yulania)、紫玉蘭組(sect.Tulipastrum)個組。(2)利用8個花粉形態(tài)指標進行掃描電子顯微鏡觀察分析,構(gòu)建玉蘭亞屬親緣關(guān)系聚類樹狀圖。在遺傳距離6.13處,得到與表型標記相一致的分類分組結(jié)論。并通過花粉表面紋飾得出所試玉蘭亞屬種質(zhì)的進化演變順序:玉蘭組相對比較原始,望春玉蘭、紫玉蘭組相對比較進化。玉蘭、日本辛夷、星花木蘭相對較原始,望春玉蘭、武當木蘭、紫玉蘭相對比較進化,天目木蘭、紅花玉蘭、黃山木蘭進化程度較高。(3)篩選出18對多態(tài)性較好的引物對14份玉蘭亞屬、4份木蘭亞屬、5份含笑屬植物進行遺傳多樣性和親緣關(guān)系研究。STR檢測結(jié)果顯示,23份材料均能被很好擴增。18對引物共得到251個等位位點,多態(tài)性比率達100%。PIC含量變化范圍為0.7508～0.9482,平均0.8794。Nei's基因多樣性指數(shù)最大為0.4998,最小為0.0430,Shannon信息指數(shù)變化范圍為0.1057～0.6929,平均值0.2135。所試材料種均存在一定遺傳差異,具較高的遺傳多樣性水平。(4)利用18對引物的多態(tài)性信息含量和Shannon遺傳多樣性信息指數(shù)構(gòu)建了23份玉蘭亞屬植物及其近緣種的指紋圖譜,可明顯區(qū)分23份材料和判別倍性信息,完善了玉蘭亞屬指紋圖譜數(shù)據(jù)庫。根據(jù)圖譜,所試含笑屬、木蘭亞屬均為二倍體物種,與玉蘭亞屬界限清晰,認為當前Dandy(1964)和劉玉壺(1984)的系統(tǒng)分類是合理的。(5)SSR標記親緣關(guān)系聚類結(jié)果顯示,區(qū)分明顯的幾個類群是含笑屬、木蘭亞屬及玉蘭亞屬中的玉蘭組,每個類群具有形態(tài)相似度較高、花期相近、倍性一致的共同點。玉蘭亞屬與含笑屬植物親緣關(guān)系較近而與木蘭亞屬植物較遠,但屬與亞屬間界限明顯,不建議將含笑屬與玉蘭亞屬合并。天目木蘭與黃山木蘭親緣關(guān)系較近,紫玉蘭與望春玉蘭組親緣關(guān)系較近,源自美洲的漸葉木蘭品種'黃鳥'玉蘭與中國的各種玉蘭親緣關(guān)系較遠。(6)本研究基于將形態(tài)學(xué)、孢粉學(xué)和SSR分子3種標記的聚類結(jié)果綜合比較分析,玉蘭亞屬可大致分為4個組,在紫玉蘭組、玉蘭組、望春玉蘭組基礎(chǔ)上,支持增加朱砂玉蘭組(Sect.soulangeana),將新種紅花玉蘭歸并到玉蘭組,而不建議紫玉蘭組與望春玉蘭組合并。
【學(xué)位授予單位】：北京林業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：S685.15
【圖文】：

圖１－１本研究技術(shù)路線圖逡逑Ｆｉｇ．１－１邋Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ邋ｒｏａｄｍａｐ邋ｏｆ邋ｔｈｅ邋ｃｕｒｒｅｎｔ邋ｒｅｓｅａｒｃｈ逡逑

圖３－丨掃描電鏡下１３份玉蘭亞屬植物花粉形態(tài)逡逑Ｆｉｇ．邋３－１邋Ｐｏｌｌｅｎ邋ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ邋ｏｆ邋１３邋ｋｉｎｄｓ邋ｏｆ邋ｓｕｂｇｅｎｕｓ邋Ｙｕｌａｎｉａ邋ｕｎｄｅｒ邋ｓｃａｎｎｉｎｇ邋ｅｌｅｃｔｒｏｎ邋ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ逡逑注：ａ．玉蘭；ｂ．望春玉蘭；ｃ．天目木蘭；ｄ．日本辛夷；ｅ．‘玉燈’玉蘭；ｆ．紅花玉蘭；ｇ．武當木蘭；ｈ．逡逑黃山木蘭；ｉ．二喬木蘭；ｊ．‘飛黃’玉蘭；ｋ．星花木蘭；１．紫玉蘭；ｍ／黃鳥’玉蘭；ａ＾ｍ，為花粉群體逡逑圖；ａ２？ｍ２為單個花粉圖，？邋ａ廣ｍ＿；為花粉局部紋飾圖。逡逑ａ．邋Ｍａｇｎｏｌｉａ邋ｄｅｎｕｄａｔａ＼邋ｂ．邋Ｍａｇｎｏｌｉａ邋ｂ＼ｏｎｄｎ＼邋ｃ．邋Ｍａｇｎｏｌｉａ邋ａｍｏｅｎａ＼邋ｄ．邋Ｍａｇｎｏｌｉａ邋ｐｒａｅｃｏｃ＼ｓｓｉｍａ＼邋ｅ．逡逑Ｍａｇｎｏｌｉａ邋ｄｅｎｕｄａｔａ＇Ｌｄｉｍｐ＇＇＼邋ｆ．邋Ｍ．邋Ｗｕｆｅｎｇｅｍｉｓ＼邋ｇ．邋Ｍａｇｎｏｌｉａ邋ｓｐｒｅｎｇｅｒｉ＼邋ｈ．邋Ｍ邋Ｃｙｌｉｎｄｒｉｃａｌ邋ｉ．逡逑Ｍｕ＾ｎｏＨａ＞ｓｏｕｌａｎｇｅａｎａ＼］．邋Ｍａｇｎｏｌｉａ邋ｄｅｎｕｄａｔａ＾Ｖ＾ｘ邋ｈｕａｎｇ＇；邋ｋ．邋Ｍａｇｎｏｌｉａ邋ｓｔｅｌ�。幔簦幔苠澹保澹停幔纾睿铮欤椋徨澹龋欤椋妫欤铮颍幔苠澹恚义弦裕浴伲澹欤欤铮麇澹猓椋颍溴�；邋ａ��？ｒｒｎ邋ａｒｅ邋ｐｉｃｔｕｒｅｓ邋ｏｆ邋ｐｏｌｌｅｎ邋ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎ；邋ａ２邋？ｍ２邋ａｒｅ邋ｐｉｃｔｕｒｅｓ邋ｏｆ逡逑ｐｏｌｌｅｎ邋ｉｎｄｉｖｉｄｕａｌ；邋ｍ３邋ａｒｅ邋ｐｉｃｔｕｒｅｓ邋ｏｆ邋ｐｏｌｌｅｎ邋ｌｏｃａｌ邋ｏｒｎａｍｅｎｔａｔｉｏｎ．逡逑３．２結(jié)果與分析逡逑３．２．１掃描電鏡下玉蘭亞屬花粉形態(tài)特征逡逑

對（表４－２）。再次，以來自不同亞屬的樣品ＤＮＡ模板，篩選能夠特異性識別的引逡逑物。選取玉蘭亞屬７個代表種，木蘭亞屬３個代表種，含笑屬２個代表種，分別與逡逑４１對引物進行ＰＣＲ擴增。圖４－１邋（ｂ）為同種ＳＳＲ引物在不同樣品內(nèi)的擴增條帶，第逡逑１泳道至第１２泳道分別為玉蘭、天目木蘭、武當木蘭、望春玉蘭、黃山木蘭、‘黃逡逑鳥’玉蘭、紫玉蘭、凹葉厚樸、夜香木蘭、廣玉蘭、含笑、樂昌含笑的ＤＮＡ與引物逡逑Ｍ１０Ｄ６擴增條帶。逡逑圖４－１部份ＤＮＡ擴增樣品瓊脂糖凝膠電泳圖逡逑Ｆｉｇ．邋４－１邋Ａｇａｒｏｓｅ邋ｇｅｌ邋ｅｌｅｃｔｒｏｐｈｏｒｅｓｉｓ邋ｏｆ邋ｐａｒｔｉａｌ邋ＤＮＡ邋ａｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎ邋ｓａｍｐｌｅｓ逡逑最終合適的ＰＣＲ反應(yīng)體系（１０邋ｐＬ）包括２ｘＴａｑ邋ＰＣＲ邋Ｍｉｘ邋（含有２ｘＰＣＲｂｕｆｆｅｒ、逡逑Ｍｇ２＋、ｄＮＴＰｓ）、模板ＤＮＡ３０￣５０ｎｇ、上游引物０？２＾ｍ＾ｏｌ／Ｌ、下游引物０．８（Ａｍｏｌ／Ｌ、逡逑Ｍ１３接頭０．６卜ｉｍｏｌ／Ｌ。ＰＣＲ擴增反應(yīng)在ＡＢｌ邋ＰｒｏＦｌｅｘ邋ＰＣＲ儀上進行。ＰＣＲ的循環(huán)條件逡逑為：９５邋°Ｃ預(yù)變性５邋ｍｉｎ，３０個循環(huán)：９５邋°Ｃ變性３０邋ｓ，合適退火溫度（如表４－２）退火逡逑３０邋ｓ，７２°Ｃ延伸邋１邋ｍｉｎ，最后邋７２°Ｃ延伸邋７邋ｍｉｎ。逡逑４．］．２．３毛細管電泳檢測逡逑ＰＣＲ產(chǎn)物送睿博興科公司進行毛細管電泳ＳＴＲ檢測（３７３０邋ｘｌ毛細管ＤＮＡ測序逡逑儀，美國ＡＢＩ公司），分子量內(nèi)標０．５卟和去離子甲酰胺９．５卟混合加入ＰＣＲ板，逡逑９ｙＣ變性５ｍｉｎ

【參考文獻】

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本文編號：2804492