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近年来,江苏省选育了许多地方豆类品种,其中包括菜豆等食用豆类,它们是重要的蔬菜来源。但是这些品种大多由不同科研单位在不同年份选育而成,而且命名缺乏系统规范性,这就导致各个地方品种相互之间的亲缘关系不明确。为了探究江苏地方豆类植物之间的亲缘关系,本研究选取常用的DNA条形码叶绿体基因组maatK基因与核基因组ITS序列作为目标序列,从分子水平上对14种豆科植物进行了深入分析,以鉴定不同豆类之间的亲缘关系,旨在为后续豆类植物的种质创新和遗传改良提供理论依据。主要研究结果如下:1 matK基因和ITS序列序列分析结果14种豆类材料与GenBank数据库中的大豆(Glycine max)、菜豆(Phaseolus vulgaris)、红小豆(Vignaangularis)、绿豆(Vignaradiata)4种其他品种的豆类的martK基因和ITS序列比对分析结果表明,18种豆科材料的matK基因序列比对后长度为750 bp,其中变异位点数为85,信息位点数为82。ITS序列比对后长度为795 bp,其中变异位点数为260,信息位点数为242。通过SNP和INDEL位点分析可知,苏长粒饭豆与红小豆之间的亲缘关系比其与菜豆、绿豆之间的亲缘关系更近。2遗传距离、亲缘关系及分化时间分析结果遗传距离计算结果表明,利用matK基因和ITS序列计算遗传距离的范围分别为0.000-0.099和0.000-0.292。属内比较时,遗传距离相对较小,而属间比较时,遗传距离相对较大。以百脉根为外类群,用matK基因序列和ITS序列分别构建的进化树结果显示,18种豆科植物可分为3组,即红小豆和绿豆分为一组,菜豆和大豆分别聚为一组。分化时间结果表明,大豆与菜豆的分化时间为19.02百万年前,菜豆与红小豆的分化时间为13.50百万年前,绿豆与红小豆的分化时间为2.94百万年前。序列分析和系统进化树的结果与形态学的特征基本一致,表明matK基因和ITS序列可用于豆类植物属间亲缘关系分析。3豆类组织特异表达基因直系同源基因的鉴定及功能分析运用直系同源基因搜索工具inparanoid4.1,根据大豆花(938个)、豆荚(408个)、根瘤(527个)组织特异表达的基因,分别在三种豆类(菜豆、红小豆、绿豆)基因组序列找到与大豆花、豆荚、根瘤组织特异表达基因直系同源的349个、141个、141个直系同源基因。对大豆(花组织、豆荚组织、根瘤组织)组织特异表达基因及其在菜豆、红小豆和绿豆中的直系同源基因进行了 GO功能注释,注释结果都包括生物过程(Biological Process)、细胞组分(CellularComponent)和分子功能(MollecularFunction)三个方面。在生物进程方面主要涉及到细胞过程(cellular process)和代谢过程(metabolic process),在细胞组分方面主要涉及细胞(Cell)和细胞部分(Cellpart),在分子功能方面主要涉及到整合(binding)和催化活动(catalytic activity)。且该GO注释结果在不同豆类不同组织中表现出相同的趋势。在与大豆花、豆荚、根瘤组织直系同源的菜豆基因中分别找到了 41个、17个、30个功能特异的基因。并且这些基因分别有14个、5个、29个被匹配到了 KEGG数据库中。经检验,菜豆基因在细胞内吞作用途径(属于细胞进程类)、次生代谢物的生物合成途径(属于代谢类)中富集。