计算机类毕业论文-matK和rbcL序列在半夏属中的应用-上虞论文网

1、上虞上元教育自考本科专科专业学校上虞上元升专科本科学历报名中心|上虞报本科首选上元教育上虞报大专学历首选上元教育|上虞报学历推荐上元教育靠谱半夏是一味传统的中药材，广布于长江流域，在华北、东北等地也有分布。临床上多用于治疗痰多咳喘，痰饮眩悸，风痰眩晕，痰厥头痛，呕吐反胃等1-2。半夏属（Pinellia）是天南星科（Araceae）一个重要的属，该属共9种，其中7种为中国特有3。该属被认为是天南星科的一个进化类群4。近年来用很多方法对该属以及其他物种的种间亲缘关系进行了研究5-8。matK序列是植物叶绿体trnK基因的内含子中的一个开放阅读框,功能与RNA转录体中型内含子的剪切有关，进化速率较

2、快，在科、属级水平能提供较多的进化和系统发育信息9。rbcL基因编码核酮糖1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶（ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase/oxygenas）大亚基，其序列高度保守10，郑思浩等11研究matK+rbcL联合序列能够鉴别半夏及其混伪品，但对matK序列和rbcL序列在半夏属的应用尚未见报道。本研究拟利用matK+rbcL联合序列分析半夏属植物的系统发育亲缘关系，在一定程度上为半夏药材及其近缘种的种间分子鉴定提供参考依据。1 材料和方法1.1 材料来源部分半夏样品采自陕西商洛，部分来自genbank下载，其余物种的matK序列和rbcL序列

3、均从genbank下载。经比对剪切后共21条序列，见表1。1.2 DNA提取、PCR扩增及序列测定1.2.1 半夏总基因组DNA提取2015年56月份，半夏植物生长盛期内，在商洛学院校园及二龙山采集其新鲜叶片，迅速用硅胶干燥，保存备用。实验室中采用改良CTAB 法12提取基因组总DNA后，溶解于少TE溶液中。-20 保存备用。1.2.2 matK和rbcL序列扩增及测序参考赵月梅等13中的matK序列和rbcL序列的所用的PCR引物、扩增条件及扩增体系。扩增的PCR产物经琼脂糖凝胶电泳检测合格后，送往上海生物工程有限公司进行测序。1.3 数据处理用ClustalX 2.0对测序获得的半夏的ma

4、tK序列进行查看和比对。同时，在GenBank数据库中下载其同属植物闽半夏、盾叶半夏、大叶半夏、心叶半夏、掌叶半夏及三裂半夏的matK序列和rbcL序列，共21条用于后续分析。用MEGA5.0计算种间遗传距离，并用matK序列和rbcL序列及二者联合matK+rbcL序列分别构建NJ树分析各物种之间的关系。2 结果与分析2.1 种内、种间序列比对分析将半夏属半夏等7种植物的matK序列及rbcL序列测序或下载获得的序列进行查看和比对后，组成二者联合序列（表2），其中matK序列比对后总长度为418 bp，无插入缺失序列。其中变异位点20个（4.78%），T、C、A、G的含量分别为36.9%、1

5、6.8%、29.3%、17.0%；rbcL序列比对后的长度为638 bp，无插入缺失序列，变异位点12个（1.88%），T、C、A、G的含量分别为28.1%、20.7%、28.4%、22.9%。二者相比，matK序列变异较大。二者的变异多位于种间，种内变异较少。2.2 半夏及其伪品的K2P遗传距离分析表3及图1均显示了matK序列在种内及种间的K2P距离分布。由表3可知：种间距离最大的为心叶半夏和闽半夏之间，为0.019，种间距离最小为半夏与盾叶半夏之间，盾叶半夏与大叶半夏之间，均为0.001。值得注意的是，闽半夏与其余6个种之间的遗传距离均较大，表明该物种与半夏属其他物种之间亲缘关系较远。2

6、.3 聚类分析由matK序列构建的系统发育树只有掌叶半夏，大叶半夏和三裂叶半夏的几个个体各自聚成了一支；同理，由于rbcL序列构建的系统发育树只有半夏、掌叶半夏、三裂叶半夏三个物种的个体能聚在一起。由matK+rbcL联合片段构建的系统发育树（图1）可知：半夏属这7种植物均能独立聚为一支。半夏的7个个体聚在了一起，支持率为65，盾叶半夏与半夏亲缘关系较近，聚在一起，支持率为78。掌叶半夏6个个体聚在一起，支持率为90，三裂叶半夏3个个体聚在了一起，支持率为55，闽半夏与其他种之间亲缘关系较远，最先形成一个独立的枝，支持率为89。3 结论与讨论本文用matK和rbcL联合序列分析了半夏（Pine

7、llia ternata）及其同属物种共7个种，包括序列特征、种间遗传距离及种间的亲缘关系。从实验方法上来看，采集自商洛市的半夏植物的matK序列和rbcL序列的PCR反应条件及通用引物应用情况均表现良好，且在采样不足的情况下，在genbank中也有丰富的序列信息可供参考。欧阳钟鸣等6研究了掌叶半夏与盾叶半夏、心叶半夏、半夏和石蜘蛛等4个种呈姐妹类群，张乐荣等8研究了滴水珠与盾叶半夏聚在一起，石蜘蛛，半夏亲缘关系较近，虎掌与上述几个物种距离较远，形成一个独立的枝。由于这几个研究中所涉及的物种种类和分子标记都不同，因此在进化树的结果上存在较大差异。本文用matK与rbcL联合数据分析半夏属7个物

8、种的亲缘关系发现：闽半夏与其余6个物种之间亲缘关系最远，半夏与盾叶半夏亲缘关系较近，由于缺乏石蜘蛛和虎掌等物种的数据，因此无法判断这两个物种与这7个物种之间的关系。本研究结论能将这7个物种各自聚类，对于半夏属种内之间的物种鉴定有参考意义，但要探讨本属的所有物种之间的亲缘关系，则需要联合更多的基因片段才能提供的足够的变异信息来进行系统分化分析。参考文献：1 杨虹,侴桂新,王峥涛,等.半夏的化学成分研究J.中国药学杂志,2007(12):313-321.2 赵永娟,王蕾,侯琳,等.半夏多糖抗肿瘤作用研究J.中国药理学通报,2006,22(3):368-371.3 中国科学院中国植物志编辑委员会.中

9、国植物志(第十三卷第二分册) M.北京:科学出版社,1979.4 李恒.从生态地理探索天南星科的起源J.云南植物研究,1996,18(1):1-3.5 成玉,陈成彬,薛梅,等.应用AFLP技术探讨半夏属五个种的亲缘关系J.云南植物研究,2006,28(6):559-5646 欧阳钟鸣,赵静,彭正松,等.中国半夏属植物亲缘关系的SRAP分析J.植物科学学报,2012,30(2):116-121.7 赵月梅,韩冰.ITs序列鉴别三七及其伪品J.商洛学院学报,2016,30(2):61-64.8 张乐荣,杨在君,欧阳钟鸣,等.半夏属药用植物trnL-F序列与种间遗传关系分析J.中国农学通报,2012,28(21):81-85.9 郑红建,张安世.苔藓植物matK基因PCR反应体系的建立和优化J.安徽农业科学,2012,40(4):1961-1962,2069.10 ANDERSSON I, BACKLUND A.Structure and function of RubiscoJ.Plant Physiol Biochem,2008,46:275-291.11 郑思浩,魏文龙,任伟光,等.基于DNA条形码的半夏属及其伪品分子鉴别J.植物学报,2014,49(6):710-719.12 赵月梅,胡枝子属部分植物的ITS序列分析J.商洛学院学报,2014,28(6):68-72