穗花杉遗传多样性研究及荠菜LEAFY同源基因分析

来源 :中国科学院华南植物园 中国科学院华南植物研究所 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yyp0000
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穗花杉属(Amentotaxus)隶属红豆杉科(Taxaceae),是长期存在于欧亚大陆的古老植物类群之一。穗花杉复合体(Amentotaxus. argotaenia complex)包括三个形态上相似的近缘种:穗花杉(Amentotaxus. argotaenia)、云南穗花杉(Amentotaxus.yunnanensis)和台湾穗花杉(Amentotaxus. formosana)。这一复合体分布于中国大陆的亚热带地区以及台湾。本研究通过ISSR分子标记技术探讨了存在于居群内和居群间的遗传多样性水平和居群结构。居群内的平均遗传多样性通过三种方式来估算:(1)多态位点百分率(P);(2)平均期望杂和度(He);(3)Shannon表型多样性指数。在3个物种15个居群310个个体中,检测到居群内ISSR遗传多样性水平较低(P=4.66-16.58%,He=0.0176-0.0645及Hpop=0.0263-0.0939)。AMOVA分析表明,种间差异仅占总变异的27.38%,而居群间和居群内的遗传多样性分别占57.70%和14.92%。邻接树显示出云南穗花杉和台湾穗花杉之间具有较近的亲缘关系。由于小种群造成的遗传漂变及有限的基因流,导致了显著的遗传分化。   LEAFY同源基因是高等植物花分生组织分化的重要调节基因。根据已发表的LEAFY同源基因序列保守区设计引物,以荠菜(Capsella bursa-pastoris(L.) Medic.)基因组DNA序列为模板,克隆了一条长2866bp的LEAFY同源基因。序列分析表明,该基因含有三个外显子和两个内含子,外显子编码424个氨基酸组成的多肽。其单个外显子核苷酸序列与拟南芥(Arabidopsis thaliana)LEAFY基因同源性在90%以上,氨基酸序列同源性为86%,而与琴叶拟南芥(Arabidopsis lyrata)的氨基酸序列同源性高达90%。不同植物物种的LEAFY同源氨基酸序列在C端高度保守,而N端则有相对较大程度的变异。三个外显子进化速率不同可能是由于所受选择压力不同所致。存在于荠菜CapLFY基因346位上的精氨酸突变可能是造成荠菜存在两种不同花期生态型的原因。
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