适用于地衣的DNA条形码片段的筛选

论文摘要

地衣是由真菌和藻类共生的能进行有性及无性繁殖的一类植物,在世界范围内分布广泛。常生活在岩石,树皮,土壤、砖墙的表面。因其特别能适应严酷的环境,故从极地到赤道,从高山到平原,从沼泽到沙漠均有分布。据最新统计,已知中国地衣共计1766种,25亚种,244变种和233变型。本研究选取了采自于黑龙江五大连池风景区的地衣为实验材料,共19个属27个种38份材料。采用了6个基因片段,包括一个细胞色素C氧化酶亚基I基因（即CoI基因）,两个线粒体核糖体的小亚基片段（mtSSU-rDNA/RNA）,两个核基因的ITS片段（nrDNA/RNA-ITS）和一个延伸因子EF1-a。DNA条形码技术是一种新型的、强有力的物种鉴别技术。在动物中,CoI片段已经作为一种通用的DNA条形码片段;然而植物和菌物中的研究较为缓慢,尚不存在公认的DNA条形码片段,暂时处于对各种片段的比较和评价阶段。根据所选取的6个片段,通过实验分析比较了样本间的遗传距离以及Barcoding Gap的检验来测试其作为DNA条形码在地衣中的区分效果。得到的结果如下:（1）CoI采用PenF/AspR引物扩增困难,没有得到扩增结果。（2）mtSSU-rRNA只有小部分材料能扩增出来,但片段过短（约260bp）,测序失败,没有得到结果;mtSSU-rDNA扩增效果较好,但片段过长（约1500bp）,测序失败,也没有得到结果。（3）nrDNA-ITS,nrRNA-ITS,EF1-a三个片段在所选的所有样本中大多数都能成功扩增并测得序列,应用生物统计软件MEGA4.0构建系统进化树,分析其样本间的遗传距离。结果得出种间平均距离和种内平均距离有一定差距的是nrRNA-ITS片段,距离分别为0.600和0.030,经过DNA Barcoding Gap的检验,具有一定的间隙。研究结果表明,nrRNA-ITS的扩增效果最好,对物种的区分度最好。在地衣的DNA条形码筛选的后续研究工作中,建议把nrRNA-ITS作为地衣条形码的测试片段。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 DNA 条形码技术的概述
• 1.1.1 DNA 条形码技术在动物中的研究概况
• 1.1.2 DNA 条形码技术在植物中的研究概况
• 1.1.3 DNA 条形码技术在菌物中的研究概况
• 1.1.4 DNA 条形码技术的优势
• 1.1.5 DNA 条形码技术的操作流程及分析方法
• 1.2 地衣的研究概况
• 1.2.1 地衣的简介
• 1.2.2 地衣的生物学特性
• 1.2.3 地衣的分子系统学研究概况
• 1.3 本研究的目的和意义
• 2 材料和方法
• 2.1 实验材料
• 2.1.1 地衣的取样
• 2.1.2 实验仪器
• 2.1.3 实验药品及配置
• 2.2 实验流程
• 2.3 地衣总DNA 的提取
• 2.3.1 实验材料的筛选
• 2.3.2 实验步骤
• 2.3.3 结果与讨论
• 2.4 地衣的PCR 扩增
• 2.4.1 DNA 条形码片段的选择
• 2.4.2 PCR 反应体系及程序
• 2.4.3 PCR 产物的凝胶电泳检测
• 2.4.4 结果与讨论
• 2.5 测序
• 2.6 测序结果与讨论
• 2.6.1 测序结果
• 2.6.2 讨论
• 3 序列比对与系统进化分析
• 3.1 数据处理
• 3.2 各片段的系统进化树分析
• 3.2.1 nrDNA-ITS 序列的鉴定结果与分析
• 3.2.2 nrRNA-ITS 序列的鉴定结果与分析
• 3.2.3 EF1-ａ序列的鉴定结果与分析
• 3.3 “DNA barcoding gap”检验
• 3.4 讨论
• 结论
• 参考文献
• 附录A 各序列的部分测序峰图
• 攻读硕士期间所发表的论文情况
• 致谢