小麦族猥草属植物基因组组成及其分类地位研究

论文摘要

猬草属Hystrix Moench是禾本科Poaceae小麦族Triticeae的一个多年生小属，全世界约10余种，主要分布于北美和中亚、西亚。Moench(1794)把Linneus(1753)描述的Elymus hystrix L．因为其颖强烈退化甚至缺失的特点而建立了猬草属Hystrix，其模式种为H. patula Moench。迄今为止，报道的Hystrix物种约11个种，中国有3种。Baden et al．(1997)认为Hystrix有6种3变种：H. patula, H. californica, H. duthiei ssp. duthiei, H. duthiei ssp. longearistata, H. duthiei ssp. japonica, H. komarovii, H. coreana和H. sibirica。Church(1967a，1967b)报道H. patula与加拿大披碱草复合群物种具有较近的亲缘关系。Dewey(1982，1984)认为H. patula含有StH基因组，将猬草属物种合并到披碱草属Elymus中。Jessen和Wang(1997)通过染色体组分析以及基因组特异RAPD标记表明Elymus coreanus(H. coreana)和E. ealifornicus(H. californica)具有赖草属Leymus的NsXm染色体组，将E. coreanus组合到Leymus中。 目前关于猬草属的界限和它的分类地位一直处在争论中，主要是把这些物种置于Hystrix(郭本兆1987；Watson & Dallwitz 1992；Baden et al．1997)；还是作为披碱草属Elymus(s. lat)的一部分(蔡联炳等1997；L6ve 1984；Dewey 1984；Barkworth 1993)以及还是放在赖草属Leymus中(Jensen 1993；Jessen & Wang 1997)。本研究通过属间、种间杂交，形态学、细胞学和细胞遗传学等特征分析，结合繁育学资料、基因组原位杂交(GISH)、基因组特异性的RAPD标记分析和细胞核rDNA的ITS区序列分析，探讨猬草属物种的染色体组组成、种间关系、种内分化变异，解决长期争议的猬草属的系统地位、物种分类处理疑虑。主要结果如下：

论文目录

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• 摘要
• Abstract
• 前言
• 第一章 文献综述
• 1 猬草属研究进展
• 1.1 分类历史
• 1.2 形态特征和地理分布
• 1.3 细胞学及分子标记研究
• 1.4 其他研究
• 2 猬草属的近缘属研究进展
• 2.1 披碱草属Elymus L.
• 2.1.1 分类历史
• 2.1.2 形态特征和地理分布
• 2.1.3 细胞学研究
• 2.2 鹅观草属Roegneria C.Koch
• 2.2.1 分类研究
• 2.2.2 细胞学研究
• 2.3 赖草属Leymus Hochst.
• 2.3.1 分类历史
• 2.3.2 形态特征和地理分布
• 2.3.3 细胞学研究
• 2.4 新麦草属Psathyrostachys Nevski
• 第二章 猬草属和近缘属植物属间和种间杂种的细胞遗传学研究
• 引言
• 1 材料与方法
• 1.1 供试材料
• 1.2 实验方法
• 2 结果与分析
• 2.1 猬草属属内种间杂交
• 2.2 模式种H.patula与近缘属物种的属间杂交
• 2.3 H.duthiei ssp.duthiei和H.duthiei ssp.longearistata与近缘属物种的属间杂交
• 2.4 Leymus种间和属间杂交
• 3 讨论
• 3.1 猬草属种间关系
• 3.2 H.patula基因组组成
• 3.3 H.duthiei ssp.duthiei和H.duthiei ssp.longearistata基因组组成
• 3.4 Leymus属间和种间杂种分析
• 3.5 染色体组分析方法在系统学研究中的优势和局限性
• 表1-1
• 表1-2
• 表1-3
• 表1-4
• 表1-5
• 表1-6
• 图1-1
• 图1-2
• 第三章 猬草属及其近缘属植物的Giemsa-C带核型研究
• 引言
• 1 材料与方法
• 1.1 供试材料
• 1.2 实验方法
• 2 结果与分析
• 2.1 猬草属物种的Giemsa-C带核型
• 2.2 披碱草属Elymus（StH）物种的Giemsa-C带核型
• 2.3 赖草属Leymus（NsXm）物种的Giemsa-C带核型
• 2.4 Pseudoroegneria spicata和Pse.libanotica（St）的Giemsa-C带核型
• 2.5 Hordeumbogdanii（H）的Giemsa-C带核型
• 2.6 Psathyrostachys juncea和Psa.huashanica（Ns）的Giemsa-C带核型
• b）的Giemsa-C带核型'>2.7 Thinopyrumbessarabicum（E^b）的Giemsa-C带核型
• 3 讨论
• 3.1 Giemsa-C带所揭示的猬草属物种的基因组组成和亲缘关系
• 3.2 C-分带的物种特异性
• 表2
• 图2
• 第四章 猬草属植物的基因组原位杂交（GISH）分析
• 引言
• 1 材料与方法
• 1.1 供试材料
• 1.2 实验方法
• 2 结果与分析
• 2.1 H.patula基因组组成
• 2.2 H.duthiei ssp.duthiei基因组组成
• 2.3 H.duthiei ssp.longearistata基因组组成
• 3 讨论
• 3.1 探针的选用
• 3.2 猬草属物种的基因组组成
• 3.3 GISH与染色体组分析方法
• 表3
• 图3
• 第五章 猬草属及其近缘属植物的RAPD特异性标记研究
• 引言
• 1 材料与方法
• 1.1 供试材料
• 1.2 实验方法
• 2 结果与分析
• 3 讨论
• 表4
• 图4
• 第六章 猬草属及其近缘属物种核rDNA的ITS区序列分析
• 引言
• 1 材料与方法
• 1.1 供试材料
• 1.2 实验方法
• 2 结果与分析
• 2.1 ITS序列长度与变异
• 2.2 ITS序列的系统发育
• 3 讨论
• 3.1 猬草属物种的系统位置
• 3.2 含不同基因组物种间的亲缘关系
• 表5
• 图5
• 第七章 H.patula不同居群的形态变异和细胞遗传学研究
• 引言
• 1 材料与方法
• 1.1 供试材料
• 1.2 实验方法
• 2 结果与分析
• 2.1 H.patula的形态特征比较
• 2.2 H.patula不同类群间的杂交
• 2.2.1 杂交组合
• 2.2.2 亲本及杂种减数分裂
• 2.2.3 亲本和杂种花粉育性及结实率
• 3 讨论
• 表6-1
• 表6-2
• 表6-3
• 表6-4
• 表6-5
• 图6
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 在读期间发表论文目录
• 作者简介