基于叶绿体DNA单倍型的银杏遗传多样性格局研究.pdf

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1、第30卷哈尔滨师范大学自然科学学报第4期NATURALSCIENCESJOURNALOFHARBINNORMALUNIVERSITY基于叶绿体DNA单倍型的银杏遗传多样性格局研究樊晓霞(太原师范学院)【摘要】对中国7个潜在野生银杏(GinkgobilobaL．)种群的叶绿体DNAmatK基因区进行测序，得到总长度为1588bp的碱基序列，共出现3个多态位点，物种水平的核苷酸多态性很低(0．136％)；3种单倍型(HI，HII，HIII)，出现频率分别为92％、2％、6％．总体遗传多样性格局为：祖先单倍型H1分布范围广泛；而另外两种单倍型分别

2、局限在天目山种群和金佛山种群．金佛山种群有一半以上个体为同一特有单倍型，揭示了该银杏群体在遗传资源方面应该优先保护，同时也为该地区是银杏冰期避难所之一提供了有力证据．【关键词】银杏；叶绿体DNA；遗传；多样性；格局高，有可能是野生银杏冰川期避难所．相比较0引言RAPD、ISSR、RFLP等分子标记，单亲遗传的叶绿中国是第三纪孑遗植物、世界著名“活化体DNA序列分析具有稳定性好、可重复性高等石”银杏(GinkgobilobaL．)的发源地．银杏作为特点，在解决谱系地理学有关问题上具有优势．现今银杏类的唯一孑遗物种，引起了很多学者从本文通过叶绿

3、体DNA序列分析及其单倍型分发生发育、形态解剖、化石记录、遗传、医药等不布，对已知野生银杏分布区的种群遗传多样性格同角度进行研究的兴趣．随着野生银杏种群资源局进行了研究．调查研究的逐步深入，发现多个地区都有自然状态的银杏种群．物种的遗传多样性是实施物种保1材料和方法护的关键指标，对于孑遗物种银杏遗传多样性的1．1样本选择研究尤为重要．葛永奇等(2003)⋯利用ISSR技该研究中的样本，分别采集于文献资料记载术对野生银杏种群的遗传多样性分析结果表明，的7个潜在野生种群共29株银杏：浙江西天目群体内的遗传变异远大于群体间．从遗传资源的山(TM)

4、、湖北随州洛阳镇(LY)、位于伏牛山大角度来看，不同分布区的野生银杏种群在物种保别山脉的河南西峡县(XA)、位于云贵高原的贵护方面的优先级有何不同，哪些种群可能是更古州务川县(WC)、贵州省贵阳市杉坪(SP)、重庆老的冰期孑遗种群，哪些种群可能是冰期后扩散市金佛山(JF)和贵州盘县(TL)(见表1)．在这种群?曹福亮(2008)利用RAPD技术对5个些野生状态的银杏种群中，选择了胸径大的个野生银杏种群的体遗传多样性结果表明，浙江西体，以尽量减少可能的人为活动干扰．云南三江天目山、贵州务川和湖北大洪山区的遗传多样性并流区域、湖南雪峰山、湖北大

5、巴山神农架地区，收稿El期：2014—02—28第4期基于叶绿体DNA单倍型的银杏遗传多样性格局研究105目前还没有大片银杏种群存活的报道．因此，该格局时，地域范围的完整性还有待这3个区域目论文在研究中国潜在野生银杏种群遗传多样性前是否存在野生银杏的谜底揭晓表1银杏取样种群信息1．2基因片段提取、扩增和测序支系或单倍型连接的支系或单倍型称为内支DNA提取采用改良十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)法，在Doyle&Doyle(1987)方法基础上2结果经过多次实验修改而定．选择lO对叶绿体通用2．1核苷酸变异和单倍型分布引物进行PCR预扩增实验

6、，最终选择了1对扩对29个银杏样本的叶绿体DNAmatK基因增效果最好、易于进行测序的引物(matK)进行片段扩增片段测序后，得到总长度为1588bp的正式试验．扩增反应采用5O反应体系，模板碱基序列，出现3个多态位点(碱基置换)(见表DNA40ng，1XPCR缓冲液，2．5mmol／LMg“，2)．物种水平的核苷酸多态性很低为0．136％，0．20mmol／LdNTPs，引物各0．20p~mol／L，2U种群间的差异大，多态位点仅出现在金佛山和天TaqDNA聚合酶．扩增程序为，首先94℃预变性目山2个种群．5m，接下来进行35个循环：94

7、℃40s，52℃退因此检测到的单倍型类型也很少，而且分布火50s，72oC延伸90s，循环结束后72℃延伸10不均衡．共检测到3种单倍型(HI，HII，HIII)，m．扩增产物送到上海基康生物有限公司进行测其中HI广泛分布，包含了所有7个种群的25个序．个体．另外2种单倍型分别都只分布在一个地1．3数据分析方，HII仅在位于东部地区的天目山种群，HIII仅采用ClustalXver．1．18进行序列比对，并对在位于西南地区的金佛山种群(见表3)．序列进行人工校对．DNA多态性采用样本中具表23种单倍型碱基差异及位置有多态位点的序列数目、核苷

8、酸多态性和单倍型多态性以及分布来进行度量．利用TCS1．18(Clementeta1．2000)构建单倍型网络图，分析不同单倍型之间的遗传谱系关系．单倍型网络图是一种无根的系统进