蕺菜属资源rDNA ITS序列分析

论文摘要

蕺菜为三白草科蕺菜属（Houttuynia cordata Thunb.）植物,具清热解毒、消痈排脓、利尿通淋等功能。四川省为蕺菜的主要产区之一。据《中国植物志》和《四川植物志》,蕺菜属植物仅蕺菜Houttuynia cordata Thunb.1种;2001年,祝正银和张士良在峨眉山发现蕺菜属新种峨眉蕺菜Houttuynia emeiensis Z.Y.Zhuet S.L.Zhang。该种在峨眉、乐山等地俗称白侧耳根,也作蔬菜和鱼腥草药用。四川和重庆地区的蕺菜资源分布很广,遗传多样性较大,存在11种不同细胞型和2种不同化学型。本研究对四川和重庆地区的23份蕺菜属资源的核糖体DNA（rDNA）ITS区序列进行分析,探讨其与蕺菜细胞型和化学型间关系。得到以下主要结果:1.对23份蕺菜属资源进行rDNAITS序列分析,得到147条ITS序列,长度范围为670～684bp。其中,ITS1的长度变异范围为231～245bp,5.8SrDNA和ITS2的长度均分别为164bp、275bp。GC含量在所测材料中为55.5%～56.9%,平均值为56.4%;其中,ITS1区的变化范围为54.7%～56.3%,ITS2区为58.9%～60.4%,其平均值分别为55.8%和59.8%;5.8SrDNA为51.2%～52.8%,平均值51.8%。2在所测23份蕺菜属资源材料的ITS区（含5.8SrDNA）的147条序列中,共有48个信息位点和136个变异位点,分别占总序列的7.02%和19.9%。其中ITS1具有22个信息位点和56个变异位点,分别占3.22%和8.19%;ITS2有16个信息位点和40个变异位点,分别占2.34%和5.85%;5.8SrDNA有8个信息位点和16个变异位点,分别占1.17%和2.33%。3.除W01-16、W01-100、和W100-37的个别序列外,其余每份材料的各ITS序列长度均相同。W01-16、W01-100和W100-37的个别ITS序列长度的变异均位于ITS1,ITS2和5.8SrDNA均无长度上差异。W100-37的ITS1长度在所测序列中变化范围最大,为231～245bp。其中,以W01-37-7的ITS1长度最短（231bp）。4.所有蕺菜材料细胞型（包括A,B,C,D,E,F,G,H,I,J和K）内GS值分别为0.0056、0.0040、0.0096、0.0077、0.0091、0.0137、0.0092、0.0069、0.0093、0.0058和0.0089,平均值为0.0082。以染色体数目为82的细胞型类内GS值最大（0.0137）,其次是染色体数目为72的细胞型（0.0096）,染色体数目为54的细胞型内GS最小（0.0040）。5.比较这11种不同细胞型的ITS序列可发现,5.8SrDNA序列高度保守,而ITS1和ITS2核苷酸序列变化较大。细胞型内ITS序列变异比细胞型间变异小。染色体数目小于72的材料比染色体数目大于或等于72的材料变异位点数目少。进一步分析发现,不同细胞型蕺菜材料类间GS值以染色体数目为36和82的细胞型间最大,为0.0149;以染色体数目为36和54的细胞型间最小,为0.0051。6.以白苞裸裸蒴AF203628为外分类群,根据蕺菜属资源ITS序列遗传相似系数,采用邻接法（neighboring method）进行聚类分析发现,基于ITS序列划分的类群与细胞型间存在一定关系,所有供试材料的ITS序列可分为5类。其中,A类包括除w01-99,w01-45和w01-71外的所有材料,B类材料染色体数大于或等于72;W01-81-1、W01-81-3和W01-81-4分别单独聚为一类。试验结果还表明,基于ITS序列划分的类群与化学型间也存在一定关系。7.聚类图表明,同一份材料的几个不同ITS序列往往分布在不同的大类中,故利用rDNA ITS序列不能将23份不同材料全部区分开,且峨眉蕺菜W01-86与染色体数目为36的蕺菜材料W01-9、W01-22和W01-48在ITS序列上无显著差异。试验结果还表明,蕺菜属资源根据rDNA ITS区划分的类群同地理分布间相关不明显。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1.文献综述
• 1 1 蕺菜研究概况
• 1.1.2 资源分布概况
• 1.1.2 系统进化研究
• 1.1.3 蕺菜的挥发油
• 1.2 核糖体DNA ITS区在药用植物研究中的应用
• 1.2.1 18S-26S rRNA基因的基本结构
• 1.2.2.DNA ITS区在药用植物鉴定中的应用
• 1.2.3 DNA ITS区在药用植物科以下等级系统与进化研究中的应用价值
• 1.2.3.1.在探讨科内系统与进化中的应用
• 1.2.3.2 在探讨属内系统与进化中的应用
• 1.2.3.3 DNA ITS区在探讨种内系统与进化中的作用
• 1.2.4 应用DNA ITS序列探讨药用植物道地性
• 1.2.5 rDNA ITS区在研究野生与栽培药用植物遗传差异上的应用
• 2 立题依据
• 3 材料与方法
• 3.1.材料
• 3.2.试验方法
• 3.2.1 染色体数目观察
• 3.2.2 ITS序列分析
• 3.2.2.1 总DNA的提取
• 3.2.2.2 PCR扩增、产物纯化及测序
• 3.2.2.3 排序
• 3.2.2.4 系统学分析
• 4.结果与分析
• 4.1 染色体数目
• 4.2 ITS区分析
• 4.2.1 PCR克隆
• 4.2.2 ITS长度与GC含量
• 4.2.3 序列变异
• 4.2.4 个体内变异
• 4.2.5 细胞型内ITS变异
• 4.2.6 细胞型间ITS变异
• 4.2.7 系统发育树
• 5.讨论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表学术论文