论文部分内容阅读
长柔毛披碱草(Elymus villosus Muhl.ex Willd)为禾本科(Poaceae)小麦族(Triticeae)多年生四倍体草本植物。1809年,以名为Elymus villosus Muechlen.的新种发表在Willdenow主编的《植物名录(Enumeratio Plantarum)》上。长柔毛披碱草主要分布于美国和加拿大部分地区的河岸、岩坡的含钙质或盐分的树林与灌丛中,也见于冲积土或沙地。其形态与披碱草属物种相似;细胞学证据表明长柔毛披碱草为四倍体。然而,对于长柔毛披碱草的基因组组成、物种起源、基因组供体来源、系统发育关系等相关问题的研究,目前还未见相关报道。本研究利用细胞学GISH技术和分子系统学对长柔毛披碱草的基因组组成及系统发育等相关问题进行了调查研究,探讨了该物种的基因组起源及与近缘物种间亲缘关系。主要结论如下:1、基因组原位杂交分析以Hordeum bogdanii Wilensky(H基因组)做探针,Pseudoroegneria libanotica(Hack.)D.R.Dewey(St 基因组)为封阻,对 E.villosus(PI 297899)进行GISH分析,结果显示,14条染色体出现荧光信号,表明E.vllosus含有一组来自大麦属的H基因组。以含St基因组Pse.libanotica做探针,Hbogdanii(H基因组)为封阻,对E.villosus进行GISH分析,结果显示,有14条染色体出现荧光杂交信号,表明E.villosus含有一组来自拟鹅观草属的St基因组。综合GISH分析,结果表明E.Villosus的基因组组成为StH。2、对两份长柔毛披碱草植物与小麦族30个二倍体属和17个广义披碱草属异源四倍体植物的叶绿体trnL-F基因序列进行系统发育分析,结果表明:(1)St基因组为E.villosus的母本供体来源;(2)其母本供体更可能由美洲的拟鹅观草属物种提供。3、从长柔毛披碱草和广义披碱草属异源四倍体植物的19个植物类群中分别分离得到38个Acc1基因单倍型序列、23个Pgk1基因单倍型序列以及20个DMC1基因单倍型序列。对这些单倍型序列与小麦族18个基因组的31-34个基因序列进行系统发育分析,探讨长柔毛披碱草的基因组组成、基因组供体来源及与广义披碱草属异源四倍体的系统发育关系。结果表明:(1)E.villosus的基因组组成为StH;(2)E.villosus的H基因组体供体可能由美洲的大麦属物种提供;(3)E.villosus与来自于北美的StH基因组物种之间的亲缘关系密切;(4)与其他广义披碱草属四倍体(StP、StY和StEe基因组)关系相对较远。4、通过本研究的分子细胞遗传学和分子系统发育分析,并结合形态学证据,可以确定E.villosus是一个有效的披碱草属物种。