论文题目: 芸薹属多倍体植物基因组进化的研究
论文类型: 博士论文
论文专业: 植物学
作者: 刘爱华
导师: 王建波
关键词: 芸薹属,基因组进化,异源多倍体,元件区
文献来源: 武汉大学
发表年度: 2005
论文摘要: 杂交和多倍化是促进高等植物发生进化的重要力量。为了更清楚地了解异源多倍体在形成之后其基因组是如何进化的,我们从基因组的整体进化和基因组重复片段的进化两个方面入手,以芸薹属(Brassica L.)禹氏三角(U’Triangle)中的异源多倍体物种及其祖先二倍体物种为材料,采用RAPD、ISSR分子标记和对Au元件、核18S-26S rDNA的ITS区进行测序分析的手段,研究了芸薹属异源多倍体形成之后其基因组的进化情况。 芸薹属禹氏三角是研究多倍体进化的很好的模式系统。它包含3个基本种,即B.rapa L.(syn.campestris,AA,2n=20);B.oleracea L.(CC,2n=18);B.nigra Koch(BB,2n=16)。3个二倍体基本种之间的杂交又形成3个异源多倍体,即B.napus L.(AACC,2n=4x=38),B.juncea(L.)Czern.(AABB,2n=4x=36)和B.carinata A Braun(BBCC,2n=4x=34)。 RAPD研究中,我们利用38个随机引物对禹氏三角中的多倍体物种及其祖先二倍体物种进行了研究。根据扩增出的273条带计算了遗传距离,并用UPGMA法进行了聚类分析。结果发现,二倍体物种B.rapa(AA)与B.oleracea(CC)的亲缘关系比与B.nigra(BB)的要近;异源多倍体B.napus(AACC)比起其二倍体祖先之一B.rapa(AA)来与另一个祖先种B.oleracea(CC)的关系更近,异源多倍体B.juncea(AABB)和B.carinata(BBCC)都只与其二倍体祖先种之一B.nigra(BB)的关系更为接近。结合统计分析的结果表明,比较而言,异源多倍体B.napus(AACC)形成后其祖先基因组A和C变化不大;B.juncea(AABB)和B.carinata(BBCC)形成后各自都是其一个祖先基因组,即B基因组变化较小,其余的基因组变化较大。
论文目录:
中文摘要
英文摘要
第1章 文献综述
1.1 植物多倍体起源的研究概况
1.1.1 植物多倍体的形成
1.1.2 植物多倍体的起源方式
1.2 异源多倍体植物基因组进化的研究进展
1.2.1 多倍体基因组结构的分子进化
1.2.2 多倍体基因组中重复基因的功能命运
1.2.3 芸薹属异源多倍体研究概况
1.3 本研究的目的和意义
第2章 芸薹属异源多倍体植物基因组进化的RAPD分析
2.1 材料与方法
2.1.1 材料
2.1.2 方法
2.2 结果与分析
2.2.1 总DNA的提取
2.2.2 引物的筛选
2.2.3 部分引物的RAPD扩增结果
2.2.4 根据RAPD扩增结果所得到的二元数据集
2.2.5 遗传距离
2.2.6 聚类分析结果
2.2.7 异源多倍体形成后基因组的变化情况
2.3 讨论
2.3.1 关于芸薹属禹氏三角中二倍体物种间的亲缘关系
2.3.2 关于芸薹属禹氏三角中异源多倍体基因组的进化
第3章 芸薹属异源多倍体植物基因组的进化的ISSR分析
3.1 材料与方法
3.1.1 材料
3.1.2 方法
3.2 结果与分析
3.2.1 引物的筛选
3.2.2 部分引物的ISSR扩增结果
3.2.3 根据ISSR扩增结果所得到的二元数据集
3.2.4 遗传距离
3.2.5 聚类分析结果
3.3 讨论
3.3.1 芸薹属异源多倍体植物基因组的进化
3.3.2 芸薹属异源多倍体基因组进化中相对保守的B基因组
3.3.3 祖先基因组的分化程度对芸薹属异源多倍体基因组进化的影响
第4章 芸薹属异源多倍体植物基因组中Au元件的序列特征与进化
4.1 材料与方法
4.1.1 材料
4.1.2 方法
4.2 结果与分析
4.2.1 PCR产物
4.2.2 双酶切鉴定重组子
4.2.3 转化效率
4.2.4 序列数据
4.2.5 序列的主要特征
4.2.6 来自二倍体物种的序列的特征
4.2.7 一致序列
4.2.8 所有序列与一致序列的遗传距离
4.2.9 构树
4.3 讨论
4.3.1 Au元件与芸薹属异源多倍体植物基因组进化
4.3.2 芸薹属禹氏三角中Au元件的扩增模式
4.3.3 芸薹属基因组中的Au元件与Sl元件的比较
第5章 芸薹属异源多倍体植物核18S-26S rDNA ITS区序列分析及其进化
5.1 材料与方法
5.1.1 材料
5.1.2 方法
5.2 结果与分析
5.2.1 序列数据集
5.2.2 所有物种的核18S-26S rDNA的ITS区序列的主要特征
5.2.3 来自二倍体物种的核18S-26S rDNA的ITS区序列的特征
5.2.4 多倍体物种的核18S-26S rDNA的ITS区序列的特征
5.3 讨论
5.3.1 芸薹属二倍体植物核18S-26S rDNA的ITS区序列的进化
5.3.2 芸薹属异源多倍体植物核18S-26S rDNA的ITS区序列的进化程度
参考文献
在读期间发表和投稿的论文
致谢
附录Ⅰ 基于RAPD分析得到的芸薹属33份材料之间的遗传距离
附录Ⅱ 基于ISSR分析得到的芸薹属33份材料之间的遗传距离
附录Ⅲ 来自芸薹属禹氏三角中所有物种的Au序列的排序
附录Ⅳ 来自芸薹属3个二倍体物种核rDNA ITS区序列的排序
附录Ⅴ 来自芸薹属3个多倍体物种及其祖先二倍体物种的核rDNA ITS区序列的排序
发布时间: 2006-03-27
参考文献
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