中國紫薇屬植物倍性研究及其cpDNA多樣性分析.pdf

1、紫薇(Lagerstroemia.indica)是千屈菜科紫薇屬落葉小喬木或灌木,在夏季開花,花色艷麗豐富,花期長,是園林中的重要觀賞樹種,但在應(yīng)用中缺少大花、密花等品種。多倍體具有花朵增大、花色更艷麗、抗性增強等優(yōu)點,多倍體育種已在觀賞植物育種研究上得到廣泛應(yīng)用。紫薇在多倍體育種研究方面處于起步階段,用流式細胞儀對紫薇屬的倍性分析研究未見報道。本論文以紫薇屬16個種為材料,研究了流式細胞術(shù)在紫薇屬植物中的應(yīng)用,并用流式細胞術(shù)對其倍性進

2、行了鑒定,以確定其遺傳背景,為中國紫薇屬的遺傳、變異及進化提供理論依據(jù),特別是為今后充分利用中國特有的種質(zhì)資源開展雜交育種工作,培育出具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的紫薇新品種提供理論依據(jù)。同時,本文對紫薇屬相關(guān)種的葉綠體DNAtrnT基因進行了序列測定,研究了它們的cpDNA序列特征,并用最大簡約法構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹,分析了各種植物之間的親緣關(guān)系,探討了紫薇屬植物多倍體的系統(tǒng)位置。
　　 通過研究得出如下結(jié)果:
　　 1.在用流式細

3、胞儀進行倍性分析時,細胞核裂解液影響著細胞核從細胞質(zhì)中釋放、分離后的完整性,不同植物的組織結(jié)構(gòu)和化學(xué)成分不同,適宜的裂解液也就不同。本實驗使用5種裂解液對細胞核進行提取,比較得出之裂解液Otto buffers效果最好,其次為LB01 buffer。DNA含量分辨率與細胞核裂解液有關(guān),還受材料的鮮嫩程度等的影響,水培鮮葉的分辨率明顯高于干燥材料,表現(xiàn)為峰圖主峰明顯,且主峰尖細。其具體影響機制有待于進一步研究。
　　 2.首次將硅

4、膠干燥葉片用于流式細胞儀分析,對其樣品制備方法進行了優(yōu)化,即用纖維素酶和果膠酶來消化其細胞壁,之后再按常規(guī)方法制備細胞核懸液。并對酶解時間設(shè)計了梯度試驗,比較得出,1h是比較合適的酶解時間。
　　 3.首次使用流式細胞儀對中國紫薇屬染色體的倍性進行了測定,結(jié)果表明,流式細胞儀測定中國紫薇屬染色體的倍性具有速度快、準(zhǔn)確性高、操作簡單的優(yōu)點,是今后開展中國紫薇屬染色體倍性鑒定的快捷方法。以二倍體紫薇作為標(biāo)準(zhǔn)二倍體對照,供試的中國紫薇

5、屬植物流式細胞儀分析結(jié)果表明,紫薇、光紫薇、川黔紫薇、小花紫薇、廣東紫薇、毛紫檄、福建紫薇、南紫薇、尾葉紫薇、網(wǎng)脈紫薇、狹瓣紫薇都是二倍體,桂林紫薇是四倍體,云南紫薇、大花紫薇和西雙紫薇是六倍體,毛萼紫薇為非整倍體。
　　 4.分析紫薇屬16種植物葉綠體DNAtrnT基因內(nèi)含子測序結(jié)果,發(fā)現(xiàn)變異位點18個,信息位點14個(不含外類群),G-C含量為27.5％,含量較低。并發(fā)現(xiàn)同倍性的種之間表現(xiàn)出很近的親緣關(guān)系比如大花紫薇與云南紫

6、薇、光紫薇與狹瓣紫薇等。西雙紫薇變異位點較多,紫薇屬種間Kimura雙參數(shù)距離最大值在兩雙紫薇(六倍體)和桂林紫薇(四倍體)和紫薇(二倍體)之間,為0.024。5.以萼距花為外類群,由最簡約(MP)分析得到的嚴(yán)格一致樹(樹長82步,CI=0.9534,R/=0.9755)上,系統(tǒng)發(fā)育樹分為四支,第一支包括光紫薇、狹瓣紫薇、尾葉紫薇、廣東紫薇、小花紫薇、尾葉紫薇、川黔紫薇、福建紫薇、南紫薇這幾個二倍體種,靴帶支持率為88％,其中四倍體種桂