中國(guó)紅毛菜科植物rbcL基因序列的系統(tǒng)學(xué)研究.pdf

1、本文通過(guò)1，5-二磷酸核酮糖羧化/加氧酶大亞基(rbcL)基因?qū)Ξa(chǎn)于中國(guó)的紅毛菜科植物，主要包括紫菜屬和紅毛菜屬進(jìn)行系統(tǒng)分類(lèi)學(xué)及生物地理學(xué)分析。為紅毛菜科植物系統(tǒng)分類(lèi)學(xué)和生物地理學(xué)世界性研究提供了原始資料，并對(duì)中國(guó)紅毛菜科植物的分類(lèi)提供了分子生物學(xué)依據(jù)。 首次對(duì)中國(guó)廣東至山東沿海的四個(gè)海水紅毛菜種群和山西陽(yáng)泉的淡水紅毛菜種群在內(nèi)的rbcL基因擴(kuò)增、測(cè)序和序列分析。結(jié)果表明，產(chǎn)自中國(guó)不同海區(qū)的海水紅毛菜的rbcL基因長(zhǎng)度基本一致，

2、約為1400bp；淡水紅毛菜的rbcL基因長(zhǎng)度和海水紅毛菜的也基本一致。海水紅毛菜種群，產(chǎn)于江蘇呂四、福建莆田和廣東汕頭的紅毛菜平均相似性指數(shù)約為99.5％，三者與山東東營(yíng)的紅毛菜平均相似性指數(shù)稍小，約為98.3％，但是變異度在種內(nèi)的范圍以內(nèi)。系統(tǒng)樹(shù)結(jié)果顯示，不同地區(qū)的海水紅毛菜聚在同一分支，表明中國(guó)海水紅毛菜至少有一種分布較為廣泛的紅毛菜物種B. fuscopurpurea。淡水紅毛菜與海水紅毛菜序列平均相似性指數(shù)為90.6％，序列變

3、異度較大，而且在系統(tǒng)樹(shù)中與世界上其他地區(qū)的淡水紅毛菜緊密聚類(lèi)在一個(gè)分支里，而與中國(guó)的海水紅毛菜關(guān)系較遠(yuǎn)，是獨(dú)立于海水紅毛菜存在的另一個(gè)物種B atropurpurea。系統(tǒng)樹(shù)分析結(jié)果支持淡水紅毛菜較早與海水紅毛菜分離的觀點(diǎn)。 首次通過(guò)擴(kuò)增、測(cè)序和分析取自絲狀體的rbcL基因序列對(duì)產(chǎn)于中國(guó)的四種常見(jiàn)紫菜14個(gè)不同樣品進(jìn)行系統(tǒng)分析。系統(tǒng)樹(shù)結(jié)果顯示14個(gè)不同樣品共分為三個(gè)分支：(1)條斑紫菜和少精紫菜分支；(2)半葉紫菜分支和(3)半

4、葉紫菜和壇紫菜分支。第一分支分為條斑紫菜亞分支和條斑紫菜-少精紫菜混合亞分支，第三分支分為壇紫菜亞分支和半葉紫菜-壇紫菜混合亞分支。在條斑紫菜亞分支中，中國(guó)的條斑紫菜絲狀體及葉狀體與產(chǎn)自日本、韓國(guó)的條斑紫菜絲狀體聚在一起，壇紫菜亞分支中壇紫菜絲狀體與葉狀體聚在一起。這種大的分支趨勢(shì)與紫菜葉狀體序列和GenBank里下載下來(lái)的序列所得出的趨勢(shì)明顯一致，分析表明紫菜的絲狀體可以代替葉狀體作為系統(tǒng)分類(lèi)學(xué)的研究材料。 首次對(duì)取自中國(guó)36

5、°06'N—23°25'N沿海和內(nèi)陸地區(qū)(37°58'N，113°53'E)的48個(gè)樣品，13種紅毛菜科植物的rbcL基因進(jìn)行了擴(kuò)增、測(cè)序和序列分析。所得39個(gè)序列經(jīng)過(guò)多序列比對(duì)，用MEGA3.0中的NJ法和ME法構(gòu)建了系統(tǒng)樹(shù)。結(jié)果表明，中國(guó)的紅毛菜科植物共分為4個(gè)分支：(1)壇紫菜、半葉紫菜和長(zhǎng)紫菜分支；(2)紅毛菜分支；(3)條斑紫菜和少精紫菜分支；(4)圓紫菜分支。采自同一區(qū)域內(nèi)的壇紫菜和長(zhǎng)紫菜關(guān)系很近，以99％的置信值聚類(lèi)在同一

6、分支里。采于北緯36°附近的擬條斑紫菜和典型的條斑紫菜聚類(lèi)在一起，而同樣采集于該處的擬少精紫菜和典型的少精紫菜首先聚在一起，然后和條斑紫菜聚類(lèi)在一個(gè)大分支里。擬鐵釘紫菜與不同緯度的圓紫菜以99％的置信度聚類(lèi)在同一分支里。選取不同分支內(nèi)的典型序列與GenBank中已知種類(lèi)的序列進(jìn)行多序列比對(duì)，并構(gòu)建系統(tǒng)樹(shù)。發(fā)現(xiàn)中國(guó)的紅毛菜植物在構(gòu)建的所有的系統(tǒng)樹(shù)中處于幾個(gè)較為重要的進(jìn)化時(shí)期，討論了中國(guó)紅毛菜科植物在系統(tǒng)發(fā)育中的位置。 研究發(fā)現(xiàn)rb