龙血树属DNA条形码鉴定研究与SRAP标记聚类分析

作     者：李永杰 

作者单位：海南大学 

学位级别：硕士

导师姓名：唐燕琼;莫饶

授予年度：2012年

学科分类：1008[医学-中药学(可授医学、理学学位)] 10[医学] 

主      题：龙血树属 DNA条形码 SRAP 聚类分析 系统分类 

摘      要：龙血树属(Dracaena Vandelli ex Linnaeus)原产于非洲与亚洲的热带及亚热带地区,依照APG Ⅲ (Angiosperm Phylogeny Group Ⅲ)系统,属于天门冬科(Asparagaceae),假叶树亚科(Nolinoideae)。全世界范围内大约有50种。广义的龙血树属还包括虎尾兰属(Sansevieria)。由于该属的大多数物种具有极高的药用及观赏价值,人们很早就对此投以关注。然而对于该属的系统分类一直存有很大的分歧,同时异名现象十分突出,形态鉴定比较困难。DNA条形码技术是一种利用标准的、短的DNA序列进行快速、准确的物种分类鉴定的新技术。本研究结合植物DNA条形码与SRAP (Sequence Related Amplified Polymorphism)标记技术,探讨龙血树属植物鉴定新方法,以期对龙血树属的系统分类研究提供新的分子证据。 本研究以86份龙血树属及近缘属植物为研究材料,分别对其trnH-psbA、matK和ITS序列进行PCR扩增和测序(ITS序列克隆后测序),比较各序列扩增及测序效率、种内种间变异,进行DNA barcoding分析,采用TAXON软件分析各序列及组合的物种鉴定成功率,并构建系统发育树状图。在DNA条形码研究的基础上,选取24份代表性材料利用SRAP标记技术进行聚类分析,以考察该技术在龙血树属分类鉴定中的应用潜力,同时评估两者的分析结果的一致性。 本研究的主要结果有以下几点： (1)在对龙血树属DNA条形码候选序列的筛选中,从扩增测序成功率及种内种间变异方面来看,trnH-psbA序列均表现优异,matK序列则由于变异太小而未取得理想结果,ITS序列种间及种内变异最高且表现出明显的barcoding gap ,但其测序困难,综合来看,ITS+matK+trnH-psbA片断组合可以作为理想的DNA条形码可以用于龙血树属的系统分类及鉴定研究。 (2)在对龙血树属的SRAP标记聚类分析中,15对引物组合共扩出155条条带,其中多态性条带为135条,占87.1%,平均每对10条,最好的引物组合为F18Em6。利用NTSYS软件分析数据得出24份材料间的Jaccard相似系数变化范围为0.27-0.97,平均值为0.56。SRAP标记聚类分析与条形码研究取得了较一致的结果。 (3)综合基于trnH-psbA、matK和ITS序列的条形码研究及SRAP标记分析结果,可以将供试材料中8份材料从龙血树属排除,推测其应为与丝兰属关系更近的近缘属植物。定名未命名种若干种。另外,DNA条形码研究结果显示,虎尾兰属与龙血树属亲缘关系很近,不能够将其从龙血树属中分出,关于两属的分立与合并尚需进一步的研究。 (4)分子研究结果显示,不支持勐腊龙血树(D. menglaensis)为一新种,支持将其作为长花龙血树(D. angustifolia)一变种的观点;支持深脉龙血树(Dimpresivenia)为一独立种;支持河口龙血树(D. houkouensis)为一独立种。