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基于DNA条形码技术对山茶属植物物种鉴别的探讨

来源：花匠小妙招时间：2024-11-20 17:16

【摘要】： 本研究运用DNA条形码(DNA barcoding)检测技术,选取叶绿体基因组中的序列rbc L,matK,trnH-psbA序列与核基因组中的ITS,ITS2序列作为DNA条形码候选片段,验证其对山茶属植物的应用效力,以期在不受外部形态、发育阶段限制的条件下准确、快速、大规模地对山茶属植物进行鉴定,分析其亲缘关系及物种演化进程。采集山茶属植物18个组共64个植物样品,提取基因组DNA并用于序列的扩增,从引物的通用性、序列的测定成功率来看,叶绿体基因序列rbcL,matK和trn H-psbA能够成功扩增和测序;而基因组序列ITS和ITS2序列引物通用性不高,有较多杂带出现,PCR产物出现了结合和杂合的问题,导致测序失败。ITS序列难以扩增的现象较普遍,推测可能的原因是山茶属植物核基因组中存在多拷贝现象,或是引物特异性不强,致使PCR扩增产物杂带过多,无法获得正确序列信息。叶绿体基因rbcL,matK和trnH-psbA序列在山茶属基因扩增中较易获得,引物适用性高,可作为候选DNA条形码片段。主要结果如下:1山茶属植物组织含有较多的糖类、多酚类、单宁、蛋白质等次生代谢物质,在提取植物DNA时,能够与DNA分子发生特异地结合,从而污染样品。本试采取改良的CTAB法,对山茶属植物DNA提取具有较好的效果。2本研究共获得山茶属内物种的rbcL序列61条,长度为569 bp;matK序列64条,长度为846bp;trnH-psbA基因序列62条,长度为491bp,其中,trnH-psbA序列含有最多的变异位点(156)。3单一序列rbcL,matK和trn H-psbA在山茶属内的鉴定效率分别为29.51%、10.94%和32.26%,并且能够成功区分不同属植物。选取米碎柃木(Eurya chinensis)、红淡比(Cleyera japonica)、厚皮香(Ternstroemia gymnanthera)、碧桃(Prunus persica)、木蓝属植物Indigofera aspalathoides、爱玉子(Ficus pumila var.Awkeotsang)和石榴(Punicagranatum)为外类群时,三个基因片段都能在属的水平将物种正确鉴定,rbcL,matK和trnH-psbA的属间鉴定成功率分别为75%,87.50%和87.50%。4组合序列中,matK+rbcL对于山茶属植物具有最大的物种鉴别率(36.07%),组合序列的鉴定结果与单一片段相似。结果表明,山茶属植物的保守性较大,山茶属植物中实果茶组、茶组、金花茶组、红山茶组和超长柄茶组变异率较大,能够正确鉴定。

【学位授予单位】：河南农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017

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