基于線粒體DNA nad5序列研究天然紅松的分子系統(tǒng)地理學.pdf

1、紅松屬于松科松屬植物,是名貴而又稀有的樹種,是國家二級重點保護野生植物,主要分布在我國東北長白山到小興安嶺一帶,它是裸子植物中的一個古老的樹種,大約出現(xiàn)在2500～2300萬年前的第三紀中新世,在其演化過程中,紅松經(jīng)歷了整個第四紀的氣候變遷。
　　 本文以分布在我國東北三省的25個天然紅松種群的125個個體為材料,利用線粒體DNA引物nad5對其進行PCR擴增,通過PCR產(chǎn)物直接測序的方法測定出線粒體DNA(mtDNA)nad5

2、非編碼區(qū)序列,利用分子生物學軟件對各序列進行比對、記錄突變情況、總結(jié)單倍型并根據(jù)單倍型構(gòu)建系統(tǒng)進化樹。在分析我國東北地區(qū)天然紅松系統(tǒng)發(fā)育地理模式時需將單倍型系統(tǒng)進化樹與各種群的地理位置結(jié)合起來。
　　 利用軟件Primer5.0設計出一對擴增引物nad5,用此引物對125個天然紅松個體進行擴增,并對PCR產(chǎn)物進行直接測序。測序后得到122條DNA序列并將這些序列按照FASTA格式排列,使用ClustalⅩ Verl.81軟件對其

3、進行比對,刪除其不可信片段后確定了由引物nad5擴增出并可用于比對的片段長度在436bp～437bp,并未表現(xiàn)出明顯的長度多態(tài)性。T、C、A、G四種核苷酸的平均比率為24.8％、25.9％、26.4％、22.9％,G、C含量和為48.8％,A、T含量和為51.2％,G、C含量和略低于A、T含量和,許多非編碼區(qū)序列具有這種特點。
　　 經(jīng)分析比對測序得到的122條序列,共鑒定出變異位點10個,定義出12種mtDNA單倍型,將其命名

4、為HA—HL。因為單倍型HA存在于所有種群中,它可能是最原始的單倍型,所以稱HA為祖先單倍型。部分單倍型存在于多個種群中被稱為共享單倍型,這種共享現(xiàn)象證明了各種群存在基因交流。其余單倍型只為部分種群所特有,稱之為特有單倍型。用DnaSP4.10.9軟件分析了各種群及各省單倍型多樣性,這樣有助于確定天然紅松種群的冰期避難所。最后用分子進化遺傳分析軟件MEGA4.0中的NJ法和MP法構(gòu)建天然紅松單倍型的系統(tǒng)進化樹。結(jié)合上述分析過程確定了在第