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鹅观草属是小麦族中最大的属之一,全世界约有130余种,我国约70余种,主要分布于北半球温寒地带。目前关于鹅观草属属的地位存在争议,根据基因组组成分类原则,一些学者认为鹅观草属(St和Y)应从披碱草属(St和H)中划分出来,独立成属;而一些学者将鹅观草属物种处理为披碱草属的一部分。我国103个鹅观草属类群中,60个类群染色体数目及基因组组成信息未知,系统分类地位混乱。一些鹅观草属物种形态相似却具有不同的基因组组成,一些物种基因组组成一致,形态差异巨大。本论文利用多拷贝的细胞核基因ITS;单拷贝的细胞核基因DMC1、Acc1和Pgk1;叶绿体基因ndhF、trnH-psbA和trnL-F序列研究:(1)鹅观草属的系统地位及范围;(2)鹅观草属与披碱草属、曲穗草属等近缘属的属间界限和亲缘关系;(3)物种基因组组成、部分物种分类处理的疑难问题,系统整理鹅观草属植物;(4)物种基因组的供体来源和分化,特别是Y基因组的来源;(5)鹅观草属物种形成的母本供体。主要结果如下:1.利用多拷贝的核基因ITS基因对30份鹅观草属物种以及其近缘物种共52份材料进行系统发育分析,结果显示:(1)所有多倍体的拷贝类型均聚在了含有St基因组的二倍体物种这一支,没有出现Y基因组的分支,推测鹅观草属及其近缘物种中的Y基因组在进化过程中可能被沉默或丢失,亦或是发生了基因内或基因间的重排等进化动力变化,从而导致进化一致,只显示一个亲本的基因型。(2)St基因组在二倍体、四倍体和六倍体中染色质发生变异,存在分化,且四倍体分化速率低于二倍体,因此,二倍体在多倍化过程中可能遭遇了遗传瓶颈。2.利用单拷贝的核基因DMC1对27份鹅观草属物种以及其近缘物种共74份材料进行系统发育分析,结果显示:(1)披碱草属物种聚在了St和H分支中,鹅观草属物种聚在了St和Y分支中,曲穗草属物种聚在了St、H和Y分支中,表明鹅观草属、披碱草属、曲穗草属含有不同的基因组,应分别作为单独的属存在。(2)鹅观草属中存疑物种R.alashanica、R.grandis、R.sinica、R.schugnanica和R.seriotina含有St和Y基因组,应归于鹅观草属中;E.calcicolus含有St、H和Y基因组,应该将其归于曲穗草属中。(3)Y基因组与St基因组各自聚为单独的一支,且Y基因组这一支没有二倍体物种,因此,推测Y基因组与St基因组来源不同。(4)St基因组在二倍体、四倍体和六倍体中均存在一定的分化。3.利用单拷贝的核基因Acc1基因对30份鹅观草属物种以及其近缘物种共70份材料进行系统发育分析,结果显示:(1)鹅观草属物种(StY,StStY)和曲穗草属物种(StYH)分别与拟鹅观草属物种(St基因组供体)、大麦属物种(H基因组供体)和Y基因组物种聚在了一起。根据基因组组成分类原则,鹅观草属和曲穗草属含有不同的基因组,应该作为单独的属存在。(2)鹅观草属中存疑物种R.sinica、R.schugnanica、R.alashanica 和 R grandi 含有 StY 基因组 R.seriotina、glaucifolia和R.tschimganica可能含有St和Y基因组,均应归于鹅观草属中;E.calcicolus、C.kamoji和C.tsukshiensis含有StYH基因组,应该归于曲穗草属中。(3)Y基因组与拟鹅观草属物种没有聚在一起,而是与D.villosum(V)聚在了一起。表明,Y基因组与St基因组来源不同,与V基因组有一定的同源性。(4)St基因组在二倍体中存在分化,同时四倍体StY物种可能是异源六倍体StYH物种的祖先。4.利用单拷贝的核基因Pgk1基因对30份鹅观草属物种以及其近缘物种共70份材料进行系统发育分析,结果显示:(1)鹅观草属物种与拟鹅观草属物种和Y基因组物种聚在了一起,曲穗草属物种与拟鹅观草属物种、大麦属物种和Y基因组物种聚在了一起。表明鹅观草属和曲穗草属含有不同的基因组,应该作为单独的属存在。(2)鹅观草属中存疑物种R.sinica、R.schugnanica、R.alashanica 和 R.grandi含有StY 基因组,R.glaucifolia 和 R.tschimganica 含有 StStY 基因组,R.seriotina 可能含有St和Y基因组,均应归于鹅观草属中;E.calcicolus、C.kawoji和C.tsukshiensis含有StYH基因组,应该归于曲穗草属中。(3)Y基因组与Per.sanctum.(Xp)聚在一起。表明Y基因组与Xp基因组有一定的同源性。(4)St基因组在多倍体中存在分化,四倍体StY物种与来自于中亚和东亚的拟鹅观草属物种聚在了一起,表明中亚和东亚的拟鹅观草属物种参与了 StY物种的多倍化过程,同时四倍体StY物种可能参与了异源六倍体StYH物种的形成。5.运用叶绿体基因片段基因序列ndhF、trnH-psbA和trnL-F对29份鹅观草属物种以及相关的二倍体物种共67份材料进行了系统发育分析。结果显示:(1)所有的鹅观草属物种均与拟鹅观草属物种聚在一起,曲穗草属物种与拟鹅观草属物种和鹅观草属物种聚在一起,表明鹅观草属物种的母本来源于拟鹅观草属;(2)St基因组与Lophopyrum(Ee),Thinopyrum(Eb),Dasypyrum(V)亲缘关系较近;(3)不同的二倍体拟鹅观草属物种与不同的鹅观草属物种聚在了一起,表明鹅观草属的St基因组存在着多重起源;(4)在鹅观草属物种和曲穗草属物种形成过程中St基因组序列出现了变异,存在分化现象。