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本文利用我所国家种质-镇江桑树圃保存的遗传类型丰富的桑种质资源,采用RAPD分子标记技术,对桑属植物的遗传多样性进行研究,试图从分子水平对它们的系统发育、亲缘关系进行探讨。在对桑属种质资源基因组叶绿体DNA提取研究基础上,开展了叶绿体DNA克隆研究,同时对叶绿体DNA的trnL-trnF间隔区序列进行了研究,从基因水平开展桑属植物的进化分析。并首次对桑树的线粒体基因组DNA进行了研究。一、桑树DNA提取方法的确立 通过改进SDS和CTAB提取DNA的方法,对不同的桑树材料进行了DNA的提取。结果表明2种方法都获得了高质量的DNA,并进一步指出CTAB法特别适合高糖、酚类化合物高以及作品氧化程度高的材料。二、桑属种质资源的RAPD研究 用RAPD技术对桑属12个种3个变种的44份材料和构属的1份材料基因组DNA进行了多态性分析,在优化的反应条件下,用筛选出的24个随机引物扩增,共得到113条清晰稳定的多态性片段,多态性达72.0%,表明材料间有较丰富的遗传多样性。统计这些片段,根据Nei遗传相似系数和遗传距离,然后用UPGMA法进行分析,构建了45份材料间的系统树,并进一步探讨了材料间的亲缘关系。三、桑树叶绿体基因组DNA的提取及部分序列分析 用改良的Milligan法提取了桑树叶绿体基因组DNA(cpDNA)。用特异性引物,从cpDNA基因组扩增出tRNF-tRNL基因。用随机引物对同一种桑基因组DNA及cpDNA进行RAPD分析,实验表明提取的DNA是具有相当纯度的cpDNA。进一步用XbaI和HindⅢ对cpDNA进行了酶切和克隆。通过质粒DNA的酶切鉴定,已克隆到5个片段,对其中一片段的700bp序列进行了分析,推测克隆的片段可能为trnK基因的内含子。 四、桑树叶绿体DNA的tnlL.tnlr间隔区序列分析 设计桑树tnll.-tmF间隔区序列的特异引物,扩增出了桑属育刀二和桑 莲的该序列,它们的长度分别为414hp和417hp。该序列富含A/T,而且在 tmL-tmF中存在[d(AT)/d(TA)]重复序歹。桑属育*-1和桑莲 trnLtrnF 间隔区序列有 421个分析性状,具有 17个变异位点,在这些变异中主要以 碱基的插入和缺夫(主要是插入/缺夫“)为进化形式,其余的发生了少数 置换。除了这些变异位点,其余该昔酸序列完全相同,说明两者有高度同 源性,与桑科、菊科和蔷蔽科trnL-trnF间隔区序列有一定同源性。用Clustalx 软件对 ZI份材抖的 tmL《 基因间隔区序列进行聚类分折,建立了系统进 化发育树。为桑树的起源、进化以及桑属的系统发筒提供了基因水平上的 证据。 五、桑属线粒体基因组DNA的提取 本文对植物的mtDNA制备方法进行了改进,首次提取了桑属种质线粒 体基因组DNA。利用该法提取的桑树线粒体基因组DNA,其纯度能满足限 制性酶切及IL\PD分折的要求。