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DNA序列在蕨类分子系统学研究中的应用
144植物学报　　　　44(2)　　　　2009
双链环状DNA,　长约120-220　kb(多在120-160　kb之间),　约占植物总DNA的10%-20%。叶绿体基因组分为4个部分:　2个反向重复区(IRA和IRB)、大单拷贝区(large　single　copy,　LSC)和小单拷贝区(small　single copy,　SSC)。叶绿体基因组的长度变异主要是由2个反向重复区序列引起的,　该反向重复序列长度约22-25 kb。与核基因组相比,　叶绿体基因组DNA具有分子量小、多拷贝和结构简单等特点,　而且叶绿体基因在蕨类植物中为母系遗传,　在进化过程中很少发生基因重排事件(Gastony　and　Yatskievych,　1992),　因此有利于对叶绿体基因组进行分析和系统学研究。
1.1.1　　　　叶绿体编码基因
1.1.1.1　　　　rbcL基因
rbcL基因编码1,5-二磷酸核酮糖羧化酶/氧化酶大亚基,位于cpDNA的大单拷贝区,　长约1　400　bp。Ritland 和Clegg(1987)、Zurawski和Clegg(1987)首先提出rbcL基因是用于植物系统发育研究的合适的基因位点。叶绿体rbcL基因是目前在蕨类植物乃至整个植物分子系统学研究中应用最广泛且最重要的分子标记。在种子植物中,　rbcL基因一般应用于远缘属间及科以上分类群的研究,　但在蕨类植物中rbcL基因被应用于各个分类阶元的系统学研究。Hasebe等()利用rbcL 基因分别对代表真蕨类所有现存主要谱系58个类群和蕨类现存33科中的31科99属共256条序列构建了系统发育树,　发现紫萁科(Osmundaceae)是整个薄囊蕨类(leptosporangiate　ferns)植物的基部类群;　水龙骨科(Polypodiaceae)、禾叶蕨科(Grammitidaceae)、骨碎补科(Davalliaceae)、条蕨科(Oleandraceae)、肾蕨科(Nephrolepidaceae)、　藤蕨科(Lomariopsidaceae)、鳞毛蕨科(Dryopteridaceae)、金星蕨科(Thelypterida-ceae)、乌毛蕨科(Blechnaceae)、铁角蕨科(Aspleni-aceae)和睫毛蕨属(Pleurosoriopsis　Fomin)构成一个大的单系类群;　鳞毛蕨科(Dryopteridaceae)和碗蕨科(Dennstadiaceae)均为多系类群(polyphyletic　group)。Wolf等(1994)、Gastony和Rollo(1995)与Zhang等(2005)运用rbcL基因分别探讨了碗蕨类(dennstaedtioid ferns)、碎米蕨类(cheilanthoid　ferns)和珠蕨类(crypto-grammoid　ferns)的系统发育关系。李春香和陆树刚(2006a)利用rbcL基因序列构建了鳞毛蕨科的系统发育关系,　提出鳞毛蕨科(秦仁昌系统)的概念应有所扩大,　即认为鳞毛蕨科还应该包括秦仁昌系统的球盖蕨科(Peranemaceae)和肋毛蕨属(Ctenitis　C.　Chr.)等类群,而原鳞毛蕨科成员拟贯众属(Cyclopeltis　J.　Smith)与鳞毛蕨科其它类群的关系较远,　系统位置需要重新确定。Liu　等(2007a)利用rbcL基因并综合形态学和孢粉学特征对东亚特有的玉龙蕨属(Sorolepidium　Christ)进行了系统发育分析,　不支持玉龙蕨属作为独立的属,　　认为其应该作为世界广布属耳蕨属(Polystichum　Roth)的异名处理。Dubuisson(1997)和Dubuisson等(2003)利用rbcL 基因对瓶蕨属(Trichomanes　L.)的范围和属下划分进行了研究。其它基于rbcL序列进行的科属研究还有球子蕨族(Onocleeae)(Gastony　and　Ungerer,　1997)、Matoniaceae(Kato　and　Setoguchi,　1998)、铁角蕨科(Murakami　et　al.,　1999)、Hymenophyllopsidaceae和Lophosoriaceae(Wolf　et　al.,　1999)、紫萁科(Yatabe et　al.,　1999)、卷柏科(Selaginellaceae)(Korall　et　al., 1999)、蹄盖蕨族(Physematieae)(Sano　et　al., 2000)、耳蕨属(Little　and　Barrington,　2003)、亚洲耳蕨类(polystichoid　ferns)(Lu　et　al.,　2007)和鳞毛蕨科(Liu　et　al.,　2007b)。
1.1.1.2　　　　atpB基因
atpB基因位于叶绿体基因组的大单拷贝区,　编码ATP合成酶的β亚基,　两边邻接atpE和rbcL基因,　长约1　497 bp。atpB基因进化速率慢,　序列保守但能提供足够的潜在系统发育信息等特性使其在较高分类阶元(目、科和属)的系统学研究中具有一定的价值。Wolf(1997)对23种蕨类植物进行了atpB基因测序并构建系统发育树,基于atpB基因的系统树拓扑结构与基于rbcL的研究结果一致,　且两个基因的联合分析能够提高系统发育的分辨率。刘红梅等(2007)利用atpB和rbcL两个基因对国产叉蕨科(Tectariaceae)植物进行了系统发育重建,　来自atpB和rbcL基因的系统发育树在拓扑结构上高度一致,
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DNA序列在分子系统学研究中的应用_生物学_自然科学_专业资料。西北植物学报, 2006...DNA序列在蕨类分子系统学... 16页 免费 线粒体DNA序列在半翅目异... 暂无评...DNA序列在植物系统学研究中的应用(1)_生物学_自然...合适的分子片 段是分子系 统学研究 中最为 关键...( Olmstead 等, 1992) , 甚至于整个蕨类 ( ...188 广东农业科学 2010 年第 6 期 线粒体 DNA 基因序列在昆虫分子 系统学研究中的应用王德明 1, 林杨 2 (1. 中南林业科技大学林学院 , 湖南 长沙 410006...线粒体DNA基因序列在昆虫分子系统学研究中的应用_专业资料。线粒体DNA基因序列是研究昆虫属、种间系统发育理想的分子标记,其中12SrRNA、16SrRNA、COⅠ、COⅡ和ND5...尤其是在近年来以 DNA 序列标 记等为基础的分子生物学技术越来越广泛地被应用 于探讨蕨类植物的系统发育研究中 (Pryer et al., ; Schneider et al...2002 DNA 序列在植物系统进化研究中的应用石开明1 , 彭昌操1 , 彭振坤1 , ...随着 PCR 和 DNA 测序技术的产生和发展, 分子 数据为植物系统学研究提供了丰富...如要投诉违规内容,请到百度文库投诉中心;如要提出功能问题或意见建议,请点击此处进行反馈。 基因序列在蚜虫分子系统发育研究中的应用 隐藏&& 昆虫学报 !&#$ %&#...子双 螺旋结构的发现.以及PCR(polymeraes chain reaction)技术 的建立 , 使迅 速 地进 行DNA序列 的大 量 测定并 应用 于分子 系统 学 的研 究成为可 能...植物分子系统学_生物学_自然科学_专业资料。DNA资料...的系统发育研究,而 非编码区(ITS、ETS及IGS)序列...蕨类、裸子植物、低等金缕 梅类和毛茛类、单子叶...rDNA资料的植物系统学应用 A.18S 基因 序列长约...研究, 1998年以前已经成功的运用到藻类、藓类、蕨类...ITS可能是 分子系统学研究中应用最为广泛的基因之一...周热销排行
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