基于葉綠體DNA非編碼序列的天然紅松分子系統(tǒng)地理學研究.pdf

1、本文以分布于我國遼寧、吉林、黑龍江三省的25個天然紅松(Pinus koraiensis)種群共125個個體為材料進行分子系統(tǒng)地理學研究，通過DNA提取、純化、RFLP-PCR、限制性內(nèi)切酶酶切、PCR產(chǎn)物測序以及對測序結果進行比對分析，最終獲得了葉綠體DNA非編碼區(qū)psbA-trnH序列的變異情況，建立單倍型系統(tǒng)進化樹，結合各種群的地理分布，探討我國東北地區(qū)天然紅松系統(tǒng)發(fā)育地理模式，初步推測第四紀冰期來臨時我國天然紅松可能的冰期避難所

2、以及冰期后的擴散情況。
　　 對天然紅松cpDNA的psbA-trnH非編碼區(qū)序列進行擴增，PCR產(chǎn)物直接測序后共得到115條DNA序列，實際長度介于611bp-614bp之間，表現(xiàn)出長度多態(tài)性。A、T、C、G四種核苷酸的比例分別為27.5％-28.0％(平均為27.7％)、32.1％-32.4％(平均32.3％)、19.7％-20.0％(平均19.9％)、19.9％-20.4％(平均20.2％)，A+T的含量(60％)略高于G

3、+C的含量(40％)，許多非編碼區(qū)序列都具此性質(zhì)。
　　 經(jīng)過ClustalX ver1.81軟件比對后分析發(fā)現(xiàn)，115條DNA序列共存在16個變異位點，出現(xiàn)了17種變異類型，共定義18種cpDNA單倍型。從單倍型在各種群內(nèi)的存在情況可以看出，我國天然紅松種群內(nèi)部存在著廣泛的變異；從單倍型在種群間的分布情況可以看出，單倍型HA為祖先單倍型，代表各種群來源相同的組成部分，大多數(shù)單倍型只存在于某一特定的種群中，少數(shù)單倍型存在共享現(xiàn)象

4、，說明單倍型間出現(xiàn)系統(tǒng)地理分化。結合單倍型與地理分布兩方面，可以看出，黑龍江、吉林及遼寧地區(qū)的某些種群中均存在共享單倍型HB、HC，而共享單倍型HD和HE只出現(xiàn)在吉林地區(qū)，這說明在遼、吉、黑三省之間的某些種群中存在基因交流，尤其是在吉林省內(nèi)部種群中，存在短距離的基因交流，還沒有向更大范圍擴散。
　　 應用分子進化遺傳分析軟件MEGA4.0構建天然紅松單倍型的系統(tǒng)進化樹，從中可以看到，所有單倍型構成了兩大單源群，兩種建樹方法在大的

5、分類水平上表現(xiàn)出一致性。根據(jù)NJ樹中單倍型聚類及種群的地理分布可以看出，處于譜系樹末端的單倍型均位于吉林和黑龍江兩地，并且可以再次證明，遼寧、吉林、黑龍江三個地區(qū)的種群間存在著一定的基因交流，以遼寧-吉林、吉林-黑龍江為主。
　　 對所有單倍型在我國東北地區(qū)的分布情況加以統(tǒng)計，綜合共享單倍型和特有單倍型的分布情況可以推測，我國天然紅松早在第四紀冰期前就已經(jīng)發(fā)生分化，當?shù)谒募o冰期來臨時在吉林和黑龍江地區(qū)形成我國天然紅松的避難所，瓶