毛茛科白頭翁屬DNA條形碼研究 ——基于分子和微形態(tài)證據(jù)
發(fā)布時間:2021-08-25 16:33
白頭翁屬隸屬于毛茛科,廣泛分布于北半球。該屬全球約40種,我國分布有11種。該屬植物多含有白頭翁素而具有重要的藥用價值,但屬內(nèi)形態(tài)特征復(fù)雜,利用傳統(tǒng)分類方法較難鑒定。DNA條形碼技術(shù)是一種利用DNA片段的物種內(nèi)特異性和種間多樣性,快速、自動地鑒別物種的方法。目前該技術(shù)的發(fā)展趨勢是從通用條形碼到葉綠體基因組“超級條形碼”以及特定條形碼。利用該技術(shù)快速有效地鑒別白頭翁屬植物具有重要的理論意義和應(yīng)用價值。本研究選取了來自歐、亞、美洲的白頭翁屬19個代表性物種的52個個體,通過一代測序、二代測序和掃描電子顯微觀察等方法分別獲得了白頭翁屬52個個體的4個通用條形碼片段(ITS、mat K、rbc L、trn H-psb A)、7個個體的葉綠體基因組全長序列和8個物種的葉片微形態(tài)特征等數(shù)據(jù);從評估通用條形碼的物種鑒別能力、探究葉片微形態(tài)特征與條形碼結(jié)合的分辨水平、葉綠體基因組比較及系統(tǒng)發(fā)育分析三個方面,篩選最佳條形碼及條形碼組合、驗證葉片微形態(tài)特征作為輔助條形碼的系統(tǒng)學(xué)意義并基于葉綠體基因組篩選白頭翁屬特定條形碼,為白頭翁屬物種的快速鑒定提供參考,主要結(jié)果如下:1.白頭翁屬通用條形碼評估:(1)擴...
【文章來源】:西北農(nóng)林科技大學(xué)陜西省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:77 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 文獻綜述
1.1 DNA條形碼技術(shù)簡介
1.1.1 DNA條形碼技術(shù)的發(fā)展歷史
1.1.2 DNA條形碼技術(shù)的研究現(xiàn)狀及趨勢
1.2 微形態(tài)證據(jù)的系統(tǒng)學(xué)意義
1.3 白頭翁屬簡介
1.3.1 白頭翁屬的應(yīng)用價值
1.4 白頭翁屬分類學(xué)研究進展
1.4.1 白頭翁屬與銀蓮花屬(Anemone)的歸屬關(guān)系
1.4.2 白頭翁屬分子系統(tǒng)學(xué)研究進展
1.4.3 白頭翁屬內(nèi)近緣物種的區(qū)分
1.5 本研究的目的和意義
第二章 研究材料與方法
2.1 樣品采集
2.2 分子生物學(xué)實驗
2.2.1 DNA提取
2.2.2 通用條形碼序列(rbcL、matK、trnH-psbA、ITS)的擴增和測序
2.2.3 葉綠體基因組淺層測序
2.3 序列處理
2.3.1 通用條形碼序列的拼接、對齊和校正
2.3.2 葉綠體基因組的組裝和拼接
2.4 數(shù)據(jù)分析
2.4.1 通用條形碼片段的評估
2.4.2 基于通用條形碼的白頭翁屬系統(tǒng)發(fā)育分析
2.4.3 白頭翁屬葉綠體基因組比較和系統(tǒng)發(fā)育分析
2.5 葉片微形態(tài)觀察
第三章 研究結(jié)果
3.1 白頭翁屬通用條形碼評估
3.1.1 引物通用性及序列特征
3.1.2 遺傳距離
3.1.3 序列相似性
3.1.4 物種分辨率
3.2 基于通用條形碼的白頭翁屬屬下關(guān)系
3.3 白頭翁屬葉片微形態(tài)
3.4 白頭翁屬葉綠體基因組差異及系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系
3.4.1 白頭翁屬葉綠體基因組結(jié)構(gòu)
3.4.2 白頭翁屬葉綠體基因組序列差異
3.4.3 白頭翁屬葉綠體基因組變異熱點及其序列特征
3.4.4 基于葉綠體基因組的白頭翁屬系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系
第四章 討論
4.1 關(guān)于通用條形碼
4.1.1 關(guān)于通用條形碼的擴增及測序成功率
4.1.2 關(guān)于葉綠體片段的鑒別能力
4.1.3 關(guān)于核基因ITS
4.2 關(guān)于白頭翁屬屬下關(guān)系
4.2.1 基于通用條形碼的白頭翁屬物種鑒定
4.2.2 影響通用條形碼物種分辨率的因素
4.2.3 葉片微形態(tài)的系統(tǒng)學(xué)意義
4.3 關(guān)于葉綠體基因組
4.3.1 關(guān)于葉綠體基因組淺層測序應(yīng)用于條形碼研究的優(yōu)勢
4.3.2 關(guān)于白頭翁葉綠體基因組結(jié)構(gòu)特征
4.3.3 關(guān)于白頭翁葉綠體基因組系統(tǒng)發(fā)育分析
4.3.4 關(guān)于葉綠體基因組變異熱點區(qū)的鑒別能力
第五章 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 后續(xù)科學(xué)問題及研究展望
參考文獻
致謝
個人簡歷
【參考文獻】:
期刊論文
[1]中國干旱半干旱區(qū)荒漠植物葉片(或同化枝)表皮微形態(tài)特征[J]. 劉玉冰,李新榮,李蒙蒙,劉丹,張雯莉. 植物生態(tài)學(xué)報. 2016(11)
[2]植物DNA條形碼在系統(tǒng)發(fā)育研究中的應(yīng)用[J]. 向小果,王偉. 生物多樣性. 2015(03)
[3]植物分子系統(tǒng)發(fā)育與進化研究的基因選擇、引物設(shè)計與應(yīng)用策略[J]. 王玉國. 廣西植物. 2010(06)
[4]植物nrDNA ITS致同進化不完全現(xiàn)象及其進化意義[J]. 肖龍騫,朱華. 西北植物學(xué)報. 2009(08)
[5]中國杜鵑花屬的葉表皮特征及其系統(tǒng)學(xué)意義[J]. 王玉國,李光照,張文駒,尤佳,陳家寬. 植物分類學(xué)報. 2007(01)
[6]用matK序列分析探討木蘭屬植物的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系[J]. 王亞玲,李勇,張壽洲,余興生. 植物分類學(xué)報. 2006(02)
[7]葡萄科植物葉表皮特征及其系統(tǒng)學(xué)意義[J]. 任輝,潘開玉,陳之端,王仁卿. 植物分類學(xué)報. 2003(06)
[8]Contributions to a molecular phylogeny and systematics of Anemone and related genera (Ranunculaceae-Anemoninae)[J]. Friedrich Ehrendorfer Rosabelle Samuel (Department of Higher Plant Systematics and Evolution, Institute of Botany, University of Vienna, Rennweg 14, A-1030 Vienna, Austria). 植物分類學(xué)報. 2001(04)
[9]茄科天仙子族的葉表皮特征及其系統(tǒng)學(xué)意義[J]. 楊冬之,張志耘,溫潔. 植物學(xué)報. 2000(02)
[10]核rDNA的ITS序列在被子植物系統(tǒng)與進化研究中的應(yīng)用[J]. 王建波,張文駒,陳家寬. 植物分類學(xué)報. 1999(04)
本文編號:3362471
【文章來源】:西北農(nóng)林科技大學(xué)陜西省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:77 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 文獻綜述
1.1 DNA條形碼技術(shù)簡介
1.1.1 DNA條形碼技術(shù)的發(fā)展歷史
1.1.2 DNA條形碼技術(shù)的研究現(xiàn)狀及趨勢
1.2 微形態(tài)證據(jù)的系統(tǒng)學(xué)意義
1.3 白頭翁屬簡介
1.3.1 白頭翁屬的應(yīng)用價值
1.4 白頭翁屬分類學(xué)研究進展
1.4.1 白頭翁屬與銀蓮花屬(Anemone)的歸屬關(guān)系
1.4.2 白頭翁屬分子系統(tǒng)學(xué)研究進展
1.4.3 白頭翁屬內(nèi)近緣物種的區(qū)分
1.5 本研究的目的和意義
第二章 研究材料與方法
2.1 樣品采集
2.2 分子生物學(xué)實驗
2.2.1 DNA提取
2.2.2 通用條形碼序列(rbcL、matK、trnH-psbA、ITS)的擴增和測序
2.2.3 葉綠體基因組淺層測序
2.3 序列處理
2.3.1 通用條形碼序列的拼接、對齊和校正
2.3.2 葉綠體基因組的組裝和拼接
2.4 數(shù)據(jù)分析
2.4.1 通用條形碼片段的評估
2.4.2 基于通用條形碼的白頭翁屬系統(tǒng)發(fā)育分析
2.4.3 白頭翁屬葉綠體基因組比較和系統(tǒng)發(fā)育分析
2.5 葉片微形態(tài)觀察
第三章 研究結(jié)果
3.1 白頭翁屬通用條形碼評估
3.1.1 引物通用性及序列特征
3.1.2 遺傳距離
3.1.3 序列相似性
3.1.4 物種分辨率
3.2 基于通用條形碼的白頭翁屬屬下關(guān)系
3.3 白頭翁屬葉片微形態(tài)
3.4 白頭翁屬葉綠體基因組差異及系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系
3.4.1 白頭翁屬葉綠體基因組結(jié)構(gòu)
3.4.2 白頭翁屬葉綠體基因組序列差異
3.4.3 白頭翁屬葉綠體基因組變異熱點及其序列特征
3.4.4 基于葉綠體基因組的白頭翁屬系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系
第四章 討論
4.1 關(guān)于通用條形碼
4.1.1 關(guān)于通用條形碼的擴增及測序成功率
4.1.2 關(guān)于葉綠體片段的鑒別能力
4.1.3 關(guān)于核基因ITS
4.2 關(guān)于白頭翁屬屬下關(guān)系
4.2.1 基于通用條形碼的白頭翁屬物種鑒定
4.2.2 影響通用條形碼物種分辨率的因素
4.2.3 葉片微形態(tài)的系統(tǒng)學(xué)意義
4.3 關(guān)于葉綠體基因組
4.3.1 關(guān)于葉綠體基因組淺層測序應(yīng)用于條形碼研究的優(yōu)勢
4.3.2 關(guān)于白頭翁葉綠體基因組結(jié)構(gòu)特征
4.3.3 關(guān)于白頭翁葉綠體基因組系統(tǒng)發(fā)育分析
4.3.4 關(guān)于葉綠體基因組變異熱點區(qū)的鑒別能力
第五章 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 后續(xù)科學(xué)問題及研究展望
參考文獻
致謝
個人簡歷
【參考文獻】:
期刊論文
[1]中國干旱半干旱區(qū)荒漠植物葉片(或同化枝)表皮微形態(tài)特征[J]. 劉玉冰,李新榮,李蒙蒙,劉丹,張雯莉. 植物生態(tài)學(xué)報. 2016(11)
[2]植物DNA條形碼在系統(tǒng)發(fā)育研究中的應(yīng)用[J]. 向小果,王偉. 生物多樣性. 2015(03)
[3]植物分子系統(tǒng)發(fā)育與進化研究的基因選擇、引物設(shè)計與應(yīng)用策略[J]. 王玉國. 廣西植物. 2010(06)
[4]植物nrDNA ITS致同進化不完全現(xiàn)象及其進化意義[J]. 肖龍騫,朱華. 西北植物學(xué)報. 2009(08)
[5]中國杜鵑花屬的葉表皮特征及其系統(tǒng)學(xué)意義[J]. 王玉國,李光照,張文駒,尤佳,陳家寬. 植物分類學(xué)報. 2007(01)
[6]用matK序列分析探討木蘭屬植物的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系[J]. 王亞玲,李勇,張壽洲,余興生. 植物分類學(xué)報. 2006(02)
[7]葡萄科植物葉表皮特征及其系統(tǒng)學(xué)意義[J]. 任輝,潘開玉,陳之端,王仁卿. 植物分類學(xué)報. 2003(06)
[8]Contributions to a molecular phylogeny and systematics of Anemone and related genera (Ranunculaceae-Anemoninae)[J]. Friedrich Ehrendorfer Rosabelle Samuel (Department of Higher Plant Systematics and Evolution, Institute of Botany, University of Vienna, Rennweg 14, A-1030 Vienna, Austria). 植物分類學(xué)報. 2001(04)
[9]茄科天仙子族的葉表皮特征及其系統(tǒng)學(xué)意義[J]. 楊冬之,張志耘,溫潔. 植物學(xué)報. 2000(02)
[10]核rDNA的ITS序列在被子植物系統(tǒng)與進化研究中的應(yīng)用[J]. 王建波,張文駒,陳家寬. 植物分類學(xué)報. 1999(04)
本文編號:3362471
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