肯尼亚山五种千里光属植物叶绿体基因组比较分析

论文摘要

千里光属(Senecio)植物除南极洲外,在世界其他地区均有分布。该属植物多具有重要经济价值,包括具观赏价值的多肉品种,及具药用价值的物种。在肯尼亚,千里光属植物主要分布在山区,肯尼亚山地区的该属植物因物种多样性高、生活史复杂程度高,是研究千里光属植物分类及系统进化的良好材料。本研究选择肯尼亚山区五种千里光属植物S.keniophytum、S.schweinfurthii、S.roseiflorus、S.moorei、&purtschellerS.采用高通量测序技术对五种千里光属植物的叶绿体基因组进行测序,使用在线程序Dual Organellar Genome Annotator进行叶绿体基因组注释,Mauve软件进行序列比对,植物RNA编辑器用于RNA编辑,MIcroSAtellite用于识别微卫星RAxML用于微卫星和系统发育分析的。结果如下:(1)五种千里光属植物拼接组装后的叶绿体基因组大小从151,191bp(S.purtschelleri)到151,413bp(S.keniophytum),叶绿体基因组包含87个蛋白质编码基因,8个rRNA基因和34个tRNA基因,在基因组大小和注释基因数量上没有显著差异。(2)在S.keniophS.和S.roseiflorus中记录了最高频率的物种内微卫星标记。系统发育分析结果表明五种千里光属植物与Jaacobaea vulgaris的亲缘关系较近,证实了完整的叶绿体基因组在菊科(Asteraceae)内的所有分类水平上有进一步利用的潜力。属间区域的分化最高,然后是编码区域。在分析过程中,微卫星标记对于该属中的杂交研究尤其重要,尽管在物种之间未观察到形态差异,但一些千里光物种在遗传上彼此相关,在五种千里光物种中,观察到具有相似基因排列的基因组结构是相同的。本研究中得到的序列数据将为千里光属将来的分子系统学与进化生物学研究提供可利用的分子标记。由于在我们的研究中仅使用了少数代表性物种,千里光属物种之间的进化关系还需要进一步的研究,建议在未来的研究中对肯尼亚山的千里光属植物进行进一步的杂交鉴定研究。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• Chapter 1 Introduction
•   1.1 Background information
•   1.2 Uses of Senecio species
•   1.3 Statement of the problem
•   1.4 Justification
•   1.5 Objectives
•   1.6 Literature review
•     1.6.1 Taxonomy and distribution
•     1.6.2 Hybridization among the Senecio species
•     1.6.3 Phylogenetic studies among the Senecio species
• Chapter 2 Materials and Methods
•   2.1 Study site
•   2.2 Sample collection DNA extraction and sequencing
•   2.3 DNA extraction and sequencing
•   2.4 Genome annotation
•   2.5 Genome alignments and IR expansions and contractions
•   2.6 RNA editing and codon usage
•   2.7 Microsatellites analysis
•   2.8 Phylogenetic analysis and sequence divergence hotspots
• Chapter 3 Results
•   3.1 Genome structure, size, gene content and organization in Senecio
•   3.2 Genomic functional characterization
•   3.3 Whole-genome comparative analysis and IR expansions and contractions
•   3.4 RNA editing and Codon usage
•   3.5 Microsatellites formation
•   3.6 Phylogenetic relationship and sequence divergence hotspots
• Chapter 4 Discussion
• Chapter 5 Conclusion and Future Prospects
• References
• Additional files
• Acknowledgements
• Author profile

文章来源

类型: 硕士论文

作者: Sheila Avoga

导师: 陈进明

关键词: 叶绿体基因组,千里光,简单重复序列,编辑,系统发育关系

来源: 中国科学院大学(中国科学院武汉植物园)

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 生物学,生物学

单位: 中国科学院大学(中国科学院武汉植物园)

分类号: Q943

DOI: 10.27603/d.cnki.gkhzs.2019.000037

总页数: 78

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