基于群體遺傳學的黃連屬DNA條形碼研究.pdf

1、目的:基于群體遺傳學的黃連屬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構建黃連屬下各種間的遺傳進化關系;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后進行葉綠體基因片段rbcL、matK、trnH-psbA和核基因片段ITS的PCR擴增和測序,ITS片段測序中出現(xiàn)雜合現(xiàn)象的個體進行單克隆后再

3、次測序。所有測序結果用ContigExpress和BioEdit v.7進行序列比對。在MEGA4中基于K2P(Kimura2-parameter)模型計算所得測序結果的種內平均遺傳距離和種間平均遺傳距離,用于評價黃連屬種內及種間的變異關系。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.軟件構建基因型網(wǎng)狀進化樹。
　　結果: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中并獲得了相應的序列號。運用Network4.6.0.0.

5、軟件構建的4個片段基因型網(wǎng)狀進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。
　　結論:①本研究基于群體遺傳學的黃連屬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、碼研究中獲得的結果并不一致。要運用DNA條形碼技術對以黃連屬為代表的藥用植物近緣種特別是栽培種進行鑒別時,應該基于群體遺傳學進行DNA條形碼的研究,根據(jù)所得數(shù)據(jù)分析種間及種內遺傳進化關系而后檢驗所研究對象是否具有單系性,而后再進一步進行種間鑒別。②分析所得基因型網(wǎng)狀進化樹可知,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變種在遺傳進化上并未分布在單一進化枝上,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