枫属三小叶枫组的系统发育研究

枫属三小叶枫组的系统发育研究

论文摘要

三小叶枫组(Acer sect.Trifoliata Pax),隶属于无患子目(Sapindales),槭树科(Aceraceae),枫属(Acer L.),花杂性,三小叶掌状复叶,分布于我国东北地区、河南、湖北、陕西、四川等地,具有重要的景观及药用价值。本研究基于三花枫(Acer triflorum Komarov)开发出了9对具有多态性的SSR引物,利用微卫星分子标记技术(Simple Sequence Repeats),对三小叶枫组中的三花枫(A.triflorum)、血皮枫(Acer griseum(Franchet)Pax)、毛果枫(Acer nikoense Maximowicz)、陕西枫(Acer shensiense Fang et L.C.Hu)、东北枫(Acer mandshuricum Maximowicz)、甘肃枫(Acer mandshuricum Maxim.subsp.kansuense(Fang et C.Y.Chang)Fang)和四川枫(Acer sutchuenense Franchet)等共计202个个体进行多态性扩增,从分子水平上阐述各物种间的系统发育关系。基于9对SSR引物,本研究在202个个体中共扩增、获得101个等位基因,平均每对引物扩增出11.2个等位基因;基于上述等位基因,物种的平均观测杂合度(Ho)的范围为0.005~0.946,期望杂合度(He)的范围为0.344~0.873;三花枫、血皮枫和东北枫中的大部分微卫星位点出现了严重偏离Hardy~weiberg平衡的现象(p<0.001),表明三小叶枫组内各物种不遵循随机交配的模式,位点受到了遗传突变、自然选择等因素的影响;在三小叶枫组中,只有东北枫群体的He小于Ho,说明其居群间杂交程度较高,有较高的遗传多样性,且具有相对较长的进化历史和更高的环境适应能力。群体遗传结构方面的分析显示,各物种间的平均遗传分化系数Fst值为0.227,表明各物种间的遗传变异表现为中度分化水平。群体间的总基因流Nm值为0.288,表明三小叶枫组的各个居群之间的基因交流受到了一定程度的限制。STRUCTURE分析表明,最佳K值为3;东北枫和甘肃枫聚在同一组内,三花枫独自聚在一个组,血皮枫、毛果枫、四川枫和陕西枫则聚在另一组中。通过Population构建的系统发生树和PCA分析表明,三花枫、四川枫、血皮枫、毛果枫、陕西枫的亲缘关系较近;其中,血皮枫和陕西枫的亲缘关系更近,而东北枫和它的亚种甘肃枫的亲缘关系近。本研究有助于更加深入地揭示、了解三小叶枫组的系统发育关系,为枫属的物种形成、谱系发育等相关研究奠定基础,从而更高效的发挥三小叶枫组植物的经济价值和生态价值。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第一章 引言
  •   1.1 植物系统发育研究
  •     1.1.1 植物系统发育
  •     1.1.2 遗传多样性
  •     1.1.3 群体遗传学
  •   1.2 Simple Sequence Repeats(SSR)分子标记技术
  •     1.2.1 SSR分子标记
  •     1.2.2 SSR引物的开发
  •     1.2.3 SSR分子标记在植物学研究中的应用
  •   1.3 三小叶枫组植物概况
  •     1.3.1 三小叶枫组植物的生物学特征
  •     1.3.2 三小叶枫组植物及其近缘物种的研究现状
  •   1.4 研究意义与目的
  • 第二章 实验材料与方法
  •   2.1 实验材料
  •   2.2 实验方法
  •     2.2.1 三小叶枫组植物基因组DNA提取
  •     2.2.2 基因组DNA的检测
  •     2.2.3 基于三花枫开发SSR引物
  •     2.2.4 基于SSR标记对三小叶枫组植物的系统发育研究
  •       2.2.4.1 SSR引物的筛选
  •       2.2.4.2 SSR目的基因片段的扩增与检测
  •       2.2.4.3 目的基因片段的毛细管电泳
  •   2.3 数据处理分析
  •     2.3.1 遗传多样性水平的分析
  •     2.3.2 遗传结构的分析
  •     2.3.3 系统发生树的构建
  • 第三章 结果与分析
  •   3.1 SSR引物的开发
  •   3.2 遗传多样性的分析
  •   3.3 群体遗传结构的分析
  •     3.3.1 群体间的遗传分化
  •     3.3.2 STRUCTURE分析
  •     3.3.3 PCA分析
  •     3.3.4 系统发生树的构建
  • 第四章 讨论
  •   4.1 三小叶枫组植物的遗传多样性
  •   4.2 三小叶枫组植物的系统发育关系
  • 第五章 结语
  • 参考文献
  • 附录
  • 致谢
  • 在学期间公开发表论文及著作情况
  • 文章来源

    类型: 硕士论文

    作者: 魏百莹

    导师: 肖洪兴

    关键词: 三小叶枫组,分子标记,系统发育

    来源: 东北师范大学

    年度: 2019

    分类: 基础科学

    专业: 生物学

    单位: 东北师范大学

    分类号: Q949.754

    总页数: 47

    文件大小: 1415K

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