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脱氧核糖核酸(Deoxyribonucleic acid, DNA)序列的差异是物种表现型差异的根本原因,采伐和加工处理后,木材组织存留的DNA物质为利用分子生物学方法鉴别木材树种提供了可能。木材DNA主要分布在细胞的细胞核与质体中,因细胞凋亡和在储存加工处理过程中的降解,给木材DNA提取与分析带来很大的困难。本文首先分别采用醋酸洋红、(4)4’-6-diamidino-2-phenylindole (DAPI)>碘-碘化钾(I2-KI)和结晶紫等组织化学方法,分析细胞核和质体在边心材位置、储存时间、干燥时间等处理条件下的分布情况和数量变化,分析其降解程度,并探索针对不同降解程度的木材DNA提取方法;然后,再采用试剂盒法和苯甲酰溴(N-phenacylthiazolium bromide, PTB)法提取木材DNA,分析提取到的DNA纯度和浓度,确定合适的木材DNA处理方法;最后,通过分别选择叶绿体DNA (trnL-F、rbcL、matK和trnH-psbA)和核糖体DNA (ITS 1)序列,分析白木香(Aquilaria sinensis)种内序列单核苷酸多态性(Single nucleotide lymorphisms,SNPs),计算遗传距离,构建系统进化树,同时采用“中国珍稀濒危植物DNA条形码鉴定平台(DNA Barcode of Rare and Endangered Plant, BREP)"检验序列的鉴别准确性。主要研究结果如下:(1)木材DNA的数量与分布木材DNA主要分布在细胞核和质体。与对照样品相比,经醋酸洋红染色后细胞核呈紫红色。经DAPI染色后细胞核呈蓝色荧光。未经染色的细胞核在光学显微镜下无色,不易观察,在激光共聚焦显微镜下无自发荧光,呈黑色,与细胞壁自发荧光形成对比。与对照样品相比,经12-KI染色的造粉体在光学显微镜下呈蓝紫色,经结晶紫染色质体在光学显微镜下呈紫色,经DAPI染色质体在激光共聚焦显微镜下无荧光。木材细胞核和质体主要分布在轴向薄壁组织和木射线中。不同树种木材细胞核形状不司,质体分布也不同。总体上边材细胞核和质体的含量高于心材,新鲜材高于经加工处理的木材。木材形成过程,即程序性死亡(Programmed cell death, PCD)过程对细胞核与质体的降解影响最大,心材形成过程影响次之,高温处理和储存时间影响最小。(2)木材DNA提取方法白木香边材中提取的细胞核和质体DNA含量均显著大于心材,新鲜材中提取的DNA含量也显著大于干燥材。80℃和120℃干燥的心材中提取的DNA含量没有显著差异,而80。C和120。C干燥的边材中提取的DNA含量略有差异。木材组织中提取的DNA含量与组织化学法检测结果一致。新鲜材DNA的PCR(聚合酶链式反应)扩增成功率高于干燥材,边材DNA扩增成功率高于心材,质体DNA扩增成功率高于细胞核。可通过低温条件下充分研磨样本、调整试剂量与样本量的比例、浓缩以及增加PTB等方法,提高DNA提取质量和浓度。(3)基于DNA条形码的木材鉴别根据种内变异,适用于白木香树种的序列依次为trnH-psbA、matK、rbcL、ITS 1、trnL-F。 trnL-F种内遗传距离大于种间变异,不适宜做DNA条形码。而根据种内遗传距离和种间遗传距离的差别程度,适宜做条形码的序列依次为:trnH-psbA、matK、ITS1、rbcL。系统进化树分析结果表明:matK、trnH-psbA和ITS1序列在种、属、科等分类水平上具有较好的鉴别度,rbcL次之,trnL-F鉴别度最低。总体结果表明,适用于白木香木材鉴别的条形码为matK、trnH-psbA和ITS1。本文所得序列在“中国珍稀濒危植物DNA条形码鉴定平台”检验均正确,可应用于实际的木材鉴别。最大简约法(Maximum parsimony, MP)、最大似然法(Maximum likelihood, ML)和邻近法(Neighbor joining, NJ)等统计方法对木材DNA鉴别结果影响有限,因此,有效条形码的筛选至关重要。有效条形码不仅种内变异性要小,而且需具备种的专一性。