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叶绿体是植物特有的细胞器,其基因信息被广泛应用于比较基因组学和植物系统发育研究。本研究综合利用已开发的21对叶绿体基因组高变片段PCR扩增引物,分别分析了国内7个有代表性的软枣猕猴桃种质资源,以及国内外共36个红花种质资源,分别探讨了软枣猕猴桃样品材料之间、红花品种材料之间的亲缘关系和遗传多样性关系,运用基因组荧光原位杂交技术,以云红3号基因组为探针对其自身、安徽红花和哈密有刺红花的染色体制片进行GISH分析和核型分析。研究结果如下: 1.利用21对叶绿体基因组引物对7个软枣猕猴桃基因组DNA模板进行了特异性扩增并测序,其中有7个片段的引物在7个样品中全部扩增成功,它们分别是petN-psbM、psbM-trnD、petB-petD、rpl32-trnL、trnH-psbA、trnW-psaJ和trnSGCU-trnGGCC。其中片段alpP和ndhF引物在7个软枣猕猴桃的基因组中均未扩增出条带,说明alpP和ndhF片段在全部软枣猕猴桃居群内都不存在相应片段位点。PCR扩增多态性和测序分析显示,单倍型多态性水平(h)的变化范围为0.076-0.050,核苷酸多态性水平(π)变化范围为0.00066-0.12003。由于片段rpl32-trnL的分辨率最好,我们使用片段rpl32-trnL引物对7个软枣猕猴桃样品进行分析,分别采用MP算法和NJ法构建系统进化树。 2.利用RNAStructure5.4软件对在7个软枣猕猴桃DNA样本中成功扩增并测序的7个DNA片段分别进行RNA二级结构预测和分析。选取预测结果中自由能最小的构型进行比较,结果显示petB-petD片段的二级结构高度保守。从7个种的所有RNA二级结构来看,最保守的区域是1区,这个区域基本没有结构上的区别,C臂的保守性很高,在各个种中都含有2个内环1个突环,并且其中一个内环明显较大。在A,B二个臂上虽然也存在结构差异但是变化不大。2区位于二级结构较为中心的位置,含有多分枝环,突环,内环,茎干等多种结构单元,除了SN-27,其它6个种的RNA二级结构2区基本相同。将二级结构与它们的系统树互相比较,可发现它们二级结构的相似程度与系统树中亲缘关系远近的程度相符合,可以互相印证。 3.利用上述21对被子植物叶绿体基因组高变片段扩增引物对36个红花材料基因组DNA模板进行了特异性扩增并测序,有6个片段的引物在36个样品中全部扩增成功,它们分别是atpH-atpl、alpP、petA-psbJ、petN-psbM、psbM-trnD和trnH-psbA。其中片段rbcL-accD、accD-psal、ndhF、psbE-petL、rpoB-trnC和trnSGCU-trnGGCC引物在7个软枣猕猴桃的基因组中均未扩增出条带,说明这些片段在全部红花材料内都不存在相应片段位点。PCR扩增多态性和测序分析显示,单倍型多态性水平(h)的变化范围为0.080-1.000,而核苷酸多态性水平(π)变化范围为0.00013-0.09088。利用片段多态性适中且分辨率最好的petA-psbJ引物对36个红花材料进行分析,通过NJ法构建系统进化树。根据构建的系统进化树分析,可将36个红花品种分成4个大类。 4.采用酶解去壁低渗火焰干燥法对3个品种的红花(云红3号,安徽红花,哈密有刺)进行染色体制片。通过核型分析,结果表明:三种红花染色体数目均为2n=24,核型公式为2n=2x=24=18m+4sm+2st,属于2B类型。云红3号和安徽红花的臂比大于2:1的染色体占全部染色体比例为25%,哈密有刺红花臂比大于2:1的染色体占全部染色体比例为16.67%。利用云红3号基因组作为探针,对自身、安徽红花和哈密有刺红花染色体制片进行GISH分析和核型分析,研究结果发现云红3号基因组DNA探针杂交信号均匀的分布在三种红花的24条染色体上,对自身的杂交结果显示红色信号覆盖整个染色体区域,但是在安徽红花第3、5、6、7、9、11号条染色体上信号分布相对较少,在哈密有刺红花4、6、8、9号染色体上分布相对较少。从比较染色体覆盖条数上来看,云红3号红花与哈密有刺红花存在相对于安徽红花更近的亲缘关系。