基于rbcL序列的谷精草科的系统地位研究

论文摘要

谷精草科植物与鸭跖草科,黄眼草科,灯心草科,禾本科等单子叶植物具有许多相同/相似的形态特征;同时谷精草科又具有自身独特的形态特征。因此,谷精草科在单子叶植物中的系统位置,以及与其它相关科的关系一直不太明确。而近年来迅速发展的分子系统学为植物的系统研究注入了新的活力,并且取得了瞩目的成就。但是关于谷精草科的分子系统学研究的结果往往与经典的形态学研究不一致。 本试验以谷精草科,鸭跖草科,黄眼草科和灯心草科为研究对象。选用较为保守的叶绿体基因rbcL片段进行序列分析,建立系统发育树。并结合形态学研究探讨谷精草科的系统位置,以及与其它几个科的关系,进一步验证已有的形态学和分子系统学的研究结果。 本次试验得到6个rbcL片段,并结合Genbank上的有效片段信息,通过Clustal W version 1.7进行排序,最后采用了977bp进行序列分析。分别以禾本科早熟禾亚科的两个种:Elymus trachycaulus和Pseudoroegneria spicata和莎草科的一个种:Carex nigra为外类群,使用PAUP 4.010b软件,构建了3个最简约的系统发育树。 从构建的系统发育树可以得到:①谷精草科独立形成一个植物类群,支持谷精草科独立成为谷精草目;②谷精草科与鸭跖草科聚成一个大的类群,说明两科的亲缘关系较近,并且表现为平行进化;③灯心草科不近缘于谷精草科,与禾本科相比,灯芯草科与莎草科之间存在更近的亲缘关系;④在进化程度上,灯心草科比谷精草科原始;禾本科与谷精草科的亲缘关系最远,并且在这几个科中处于最原始的进化地位;⑤系统树还支持谷精草科内部的系统关系,支持谷精草属在谷精草科中的原始系统位置。

论文目录

• 1 引言
• 1.1 谷精草科及相关科的系统位置
• 1.2 植物分子系统学研究进展以及常用方法
• 1.2.1 植物分子系统学
• 1.2.2 分子系统学研究常用的分子标记技术
• 1.2.3 植物系统学研究常用的DNA片段
• 1.3 单子叶植物的几个科的分子系统学研究状况
• 1.3.1 禾本科的分子系统学研究
• 1.3.2 莎草科的分子系统学研究
• 1.3.3 谷精草科及相关单子叶植物的分子系统学研究
• 1.4 试验材料相关科的介绍
• 1.4.1 谷精草科（Eriocaulaceae）
• 1.4.2 鸭趾草科（Commelinaceae）
• 1.4.3 灯心草科（Juncaceae）
• 1.4.4 黄眼草科（Xyridaceae）
• 1.5 本论文研究目的、创新处
• 1.5.1 研究目标
• 1.5.2 主要研究内容
• 1.5.3 主要研究方法
• 1.5.4 本项目的特色与创新之处
• 1.6 本试验采用的叶绿体片段
• 1.6.1 叶绿体rbcL基因
• 1.6.2 rbcL基因的测序策略
• 1.6.3 克隆后再测序
• 1.6.4 对 PCR扩增产物直接测序
• 2. 材料和方法
• 2.1 材料
• 2.2 研究方法
• 2.2.1 植物总DNA的制备
• 2.2.2 溶液配制
• 2.2.3 rbcL序列扩增
• 2.2.4 rbcL序列测定
• 2.2.5 外类群的选择
• 2.2.6 数据分析
• 3 试验结果
• 3.1 供试材料基因组DNA提取
• 3.2 PCR扩增结果
• 3.3 序列分析结果
• 4. 结论与讨论
• 4.1 结论与讨论
• 4.1.1 谷精草科与相关几个科的系统关系
• 4.1.2 谷精草科科内的系统关系
• 4.1.3 叶绿体DNA的rbcL基因片段的系统学研究应用
• 4.2 展望
• 参考文献
• 图版 试验材料的照片
• 附表 Clustal X（1.81）排序结果
• 个人简介
• 导师简介
• 致谢