基于群體遺傳學(xué)的黃連屬DNA條形碼研究.pdf

1、目的:基于群體遺傳學(xué)的黃連屬DNA條形碼研究:①驗證DNA條形碼用于黃連屬藥用植物種間鑒別的可行性,進(jìn)而探討DNA條形碼用于藥用植物近緣種鑒別的可行性,特別是對栽培藥用植物種間鑒別的可行性;②構(gòu)建黃連屬下各種間的遺傳進(jìn)化關(guān)系;③推斷三角葉黃連和黃連的栽培起源。
　　方法:我國黃連屬共有6種和1變種,本研究共采集了分布于我國大陸地區(qū)的黃連屬中常藥用的4種和1變種[峨眉黃連Coptis omeiensis’(Chen) C. Y. C

2、henf、三角葉黃連Copt is deltoidea C. Y. Cheng et Hsiao、云南黃連Coptis teeta Wall、黃連Coptis chinensis Franch及短萼黃連Coptis chinensis var. brevisepala]的230株個體,提取DNA后進(jìn)行葉綠體基因片段rbcL、matK、trnH-psbA和核基因片段ITS的PCR擴(kuò)增和測序,ITS片段測序中出現(xiàn)雜合現(xiàn)象的個體進(jìn)行單克隆后再

3、次測序。所有測序結(jié)果用ContigExpress和BioEdit v.7進(jìn)行序列比對。在MEGA4中基于K2P(Kimura2-parameter)模型計算所得測序結(jié)果的種內(nèi)平均遺傳距離和種間平均遺傳距離,用于評價黃連屬種內(nèi)及種間的變異關(guān)系。運用DnaSP軟件分析所選4條片段序列中所包含的基因型,并用Network4.6.0.0.軟件構(gòu)建基因型網(wǎng)狀進(jìn)化樹。
　　結(jié)果:ITS,matK, trnH-psbA和rbcL4個條片段僅能將

4、黃連屬4種1變種中的云南黃連與其它種區(qū)分開,3條葉綠體基因片段對黃連屬藥用植物的種間鑒別能力均為20％, ITS核內(nèi)基因片段的鑒別能力為20%-40%,所以4個片段均不適于黃連屬內(nèi)種間水平的區(qū)分。運用DnaSP軟件在4條片段(rbcL、matK、trnH-psbA和ITS)序列匯總矩陣中總結(jié)出所包含的基因型數(shù)目分別為6,12,19和11種,各基因型代表序列已提交至Gen-Bank中并獲得了相應(yīng)的序列號。運用Network4.6.0.0.

5、軟件構(gòu)建的4個片段基因型網(wǎng)狀進(jìn)化樹顯示除云南黃連外的3個種和1個變種并未分布在單一進(jìn)化枝上,峨眉黃連、三角葉黃連和黃連具有共有基因型。由黃連屬中栽培居群單克隆后數(shù)據(jù)可知,黃連屬栽培居群的個體中出現(xiàn)核內(nèi)基因ITS片段基因型具有較高多樣性的特征,并且種間具有較多共有基因型。
　　結(jié)論:①本研究基于群體遺傳學(xué)的黃連屬DNA條形碼研究表明,4條候選片段均不能將黃連屬各種區(qū)分開,與近年來在同一種內(nèi)的采樣個體數(shù)量不足的情況下的黃連屬DNA條形

6、碼研究中獲得的結(jié)果并不一致。要運用DNA條形碼技術(shù)對以黃連屬為代表的藥用植物近緣種特別是栽培種進(jìn)行鑒別時,應(yīng)該基于群體遺傳學(xué)進(jìn)行DNA條形碼的研究,根據(jù)所得數(shù)據(jù)分析種間及種內(nèi)遺傳進(jìn)化關(guān)系而后檢驗所研究對象是否具有單系性,而后再進(jìn)一步進(jìn)行種間鑒別。②分析所得基因型網(wǎng)狀進(jìn)化樹可知,黃連、峨眉黃連、三角葉黃連和短萼黃連具有共有基因型,此3種和1變種在遺傳進(jìn)化上并未分布在單一進(jìn)化枝上,并未表現(xiàn)出單系性而表現(xiàn)為多系群。分析黃連屬中栽培居群單克隆后