發(fā)布時(shí)間：2020-06-26 00:21

【摘要】：牛角瓜(Calotropis)屬包含兩個(gè)物種,白花牛角瓜(C.procera)和牛角瓜(C.gigantea)。該屬植物能用作觀賞、醫(yī)藥、飼料、工業(yè)纖維、生物能源,因而受到很多關(guān)注。然而,牛角瓜屬仍然沒有被人工馴化,科學(xué)界對(duì)牛角瓜在原產(chǎn)地中國(guó)和孟加拉國(guó)的遺傳多樣性和居群遺傳結(jié)構(gòu)仍然缺少了解,其遺傳和基因組信息仍然缺失。比較牛角瓜屬植物和夾竹桃科(Apocynaceae)其它物種的葉綠體基因組序列有助于該屬植物的開發(fā)利用與保護(hù)。1.牛角瓜的遺傳多樣性和居群遺傳結(jié)構(gòu)本篇論文首先從牛角瓜的兩個(gè)主要原產(chǎn)地中國(guó)和孟加拉國(guó)采集了 21個(gè)居群,379個(gè)個(gè)體,使用了 9對(duì)微衛(wèi)星引物進(jìn)行了遺傳多樣性分析。在所有379個(gè)個(gè)體中,微衛(wèi)星引物揭示出較高的遺傳多樣性(PIC=0.695),一共檢測(cè)到151對(duì)等位基因。孟加拉國(guó)居群比中國(guó)居群具有更高的居群遺傳多樣性(r=0.287,P=0.001)。在中國(guó)居群內(nèi),大陸居群和島嶼居群(海南島)沒有顯著的遺傳多樣性差異。所有個(gè)體存在中等強(qiáng)度的遺傳多樣性(Na=3.73,HE=0.466),且大部分的遺傳變異在居群內(nèi)部(65.49%)。非加權(quán)組平均法聚類分析(UPGMA)和主坐標(biāo)分析(PCoA)將所有居群分成了三個(gè)遺傳池,遺傳池間的遷徙較高而且穩(wěn)定,有些居群可能在最近經(jīng)歷了種群瓶頸。2.牛角瓜屬葉綠體基因組的比較分析通過對(duì)基因組DNA進(jìn)行高通量測(cè)序、基因組組裝,獲得了牛角瓜和白花牛角瓜的葉綠體全基因組序列。將這兩個(gè)物種的葉綠體基因組和夾竹桃科另外4個(gè)物種(Asclepias syriaca、Cynanchum auriculatum、Nerium oleander、Carissa macrocarpa)進(jìn)行了比較。白花牛角瓜的葉綠體基因組最大(166,010 bp),其次是牛角瓜(165,928 bp),其它物種則相對(duì)較小(154,903-160,840 bp)。牛角瓜和白花牛角瓜葉綠體基因組均有114個(gè)基因,包含80個(gè)編碼蛋白的基因,30個(gè)編碼轉(zhuǎn)運(yùn)RNA的基因,4個(gè)編碼核糖體RNA的基因。所有6個(gè)物種均存在單核苷酸微衛(wèi)星序列,且有50-60個(gè)RNA編輯位點(diǎn)。6個(gè)物種中,牛角瓜的乙酰輔酶 A 羧化酶基因(accD)最長(zhǎng)(4,332 bp),Plumeria cubensis的acc 基因最短(1,458 bp)。夾竹桃科三個(gè)亞科的accD長(zhǎng)度是蘿呮亞科夾竹桃亞科蘿芙木亞科。夾竹桃科一共檢查到37(R1-R37)種不同的重復(fù)序列。分子進(jìn)化分析表明,大部分編碼蛋白的基因受到了清除選擇。然而,編碼核糖體蛋白的rps3、rps7、rps19受到了正選擇壓力。本篇論文探討了牛角瓜的遺傳多樣性,為該物種的馴化和保護(hù)提供了理論依據(jù)�；�因組比較分析有助于理解夾竹桃科Calotropis屬的系統(tǒng)發(fā)育、多樣化和祖先狀態(tài)。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院武漢植物園)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：S567.19


本文編號(hào)：2729547