藥用寄生植物鎖陽水平基因轉(zhuǎn)移現(xiàn)象與居群間親緣關(guān)系研究.pdf

1、鎖陽（CynomoriumsongaricumRupr.）是我國重要的中藥和蒙藥植物。鎖陽屬有2個種:分布于中國、蒙古和中亞的鎖陽，以及分布于北非和地中海沿岸地區(qū)的歐洲鎖陽（CynomoriumcoccineumLinn.）。鎖陽在被子植物界的分類一直存在著爭議，目前也未發(fā)現(xiàn)鎖陽的近緣植物。水平基因轉(zhuǎn)移是生物進化的重要途徑之一，也蘊含著植物進化的重要信息。高等植物之間的水平基因轉(zhuǎn)移多發(fā)生于寄生植物與寄主之間。鎖陽屬的2個種均為寄生植物，

2、具有多個寄主，它們是否與寄主間存在著水平基因轉(zhuǎn)移現(xiàn)象仍未明確。鎖陽在我國主要分布于西北荒漠地區(qū)，不同鎖陽居群間的遺傳多樣性、化學親緣關(guān)系和有效成分含量仍有待進一步明確。本文從鎖陽進化歷程中的演化關(guān)系入手，利用系統(tǒng)演化分析法探討鎖陽的系統(tǒng)位置，通過鎖陽水平基因轉(zhuǎn)移現(xiàn)象分析探索鎖陽屬植物寄主的更替和演化歷程。通過分子標記、高效液相指紋圖譜等方法研究不同鎖陽居群間的親緣關(guān)系。結(jié)果如下:
　　1.基于核18SrDNA和26SrDNA基因序

3、列，對鎖陽屬植物及分屬38個屬的被子植物進行系統(tǒng)演化分析，并結(jié)合鎖陽的形態(tài)學特征對鎖陽的分類地位進行探討。結(jié)果表明鎖陽與檀香目植物親緣關(guān)系最近。
　　2.采用系統(tǒng)演化分析的方法，研究鎖陽和白刺之間線粒體基因atp1、cox1和matR的水平基因轉(zhuǎn)移現(xiàn)象。結(jié)果表明鎖陽和歐洲鎖陽的共同祖先與無患子目植物共同的祖先在線粒體基因atp1上存在著水平基因轉(zhuǎn)移的現(xiàn)象。同時發(fā)現(xiàn)鎖陽atp1基因具有嵌合特征，該嵌合基因中有604bp的基因片段與白

4、刺的親緣關(guān)系甚至高于歐洲鎖陽。說明在鎖陽和歐洲鎖陽分化后，鎖陽同白刺之間仍然進行著水平基因轉(zhuǎn)移。
　　3.利用鎖陽基因序列中與其他植物差異較大的atp1基因設(shè)計引物，篩選出引物對（引物1:ggagatgggattgcacatgt，引物2:ccgcagacagtttcattac）可以有效地區(qū)分鎖陽與肉蓯蓉、列當和草蓯蓉等易混淆的藥材。
　　4.利用正交設(shè)計法，優(yōu)化鎖陽的ISSR分子標記體系，探討不同添加劑對ISSR-PCR反應

5、體系的影響。采用ISSR分子標記的方法，對中國西北部地區(qū)16個居群鎖陽的遺傳多樣性進行研究。結(jié)果表明不同居群內(nèi)鎖陽的香農(nóng)信息指數(shù)在0.1422～0.3140之間，居群內(nèi)的Nei's基因多樣性指數(shù)在0.0931～0.2055之間，居群間遺傳分化系數(shù)Gst=0.4925，基因流Nm=0.5151。
　　5.采用HPLC指紋圖譜法，對中國西北部地區(qū)16個居群鎖陽的化學成分多樣性進行了研究。根據(jù)穩(wěn)定性較高的14個液相色譜特有峰，對鎖陽進行

6、化學親緣關(guān)系聚類分析，結(jié)果表明16個居群的鎖陽聚類為4個化學型。采用福林-酚法對中國西北部地區(qū)16個居群鎖陽總多酚含量進行了測定，結(jié)果表明不同居群鎖陽的總多酚含量在56.79～123.50mg/g之間。
　　6.建立以ISSR分子標記法、高效液相指紋圖譜和總酚含量評價鎖陽資源的體系。即在不同化學型區(qū)域中選擇遺傳均一度高、有效成分含量高的鎖陽產(chǎn)地作為鎖陽種植基地的備選地區(qū)，以保證鎖陽藥材的質(zhì)量。選擇遺傳多樣性高的產(chǎn)地建立鎖陽資源保護