基于ITS序列分析钩苞大丁草九个居群的亲缘关系

该研究对我国西南地区钩苞大丁草(Gerbera delavayi)9个居群rDNA ITS序列进行PCR的扩增和检测序列,并以非洲菊(G.jamesonii)的ITS序列作为外类群,比较了序列之间的差异,同时分析了钩苞大丁草不同居群在地理距离与遗传距离之间的关系,构建了NJ系统发育树。结果表明:(1)钩苞大丁草9个居群的ITS序列全长介于600~700 bp之间,平均长度约为657 bp,其中,ITS1长度为243~246 bp,(G+C)含量为45.67%~46.80%之间,5.8S长度191~193 bp,(G+C)含量为58.60%~58.61%之间,ITS2长度为220~221 bp,(G+C)含量为57.00%~57.45%之间;ITS序列共有22个变异位点,ITS1序列(17个)、5.8S序列(2个)以及ITS2序列(3个)上均有变异。(2)地理距离与遗传距离有正相关(r2=0.652),序列间遗传分化距离为0.001 1~0.024 3,其中普洱居群与其他居群间遗传距离最大。(3)钩苞大丁草9个居群分成三个分支,普洱居群单独成支,丽江和洱源居群聚为一支,富源、武定、德昌、石林、新平和开远6个居群聚为一支。rDNA ITS序列可以用于钩苞大丁草群体遗传研究的分析,该研究结果为其保护性开发提供了参考依据。

钩苞大丁草高通量转录组测序及差异表达分析

该研究采用Illumina Hi-Seq2500高通量测序技术,对叶背有纤维和无纤维发育的两组钩苞大丁草(Gerbera delavayi Franch.)叶片样品的cDNA进行转录组测序,分析其叶背毡毛纤维发育机理。测序结果得到了108 694条单基因序列,进一步筛选得到了1 605条差异表达基因,838条差异表达基因在GO数据库具有功能定义,512条差异表达基因在COG分类体系中具有详细的蛋白功能释义,315条差异表达基因注释到了KEGG数据库中。其中,氨基糖和核苷酸糖代谢途径中控制纤维素合成的相关基因,苯丙烷类生物合成途径中控制木质素合成的相关基因,以及激素信号转导途径中控制生长素信号转导的相关基因表达量下调;激素信号转导途径中控制细胞分裂素、脱落酸信号转导的相关基因表达量上调。研究结果在一定程度上丰富了钩苞大丁草的基因信息,并为后续的遗传改良提供了基础数据。

基于转录组测序的滇山茶花叶呈色机理分析

该研究采用Illumina Hi-Seq2500高通量测序技术,对滇山茶的花叶(绿叶区和金叶区)的cDNA进行了转录组测序,分析滇山茶的花叶呈色机理。测序结果得到了228 862条单基因序列,筛选得到了4 851条差异表达基因。2 291条差异表达基因在GO数据库中有功能注释,1 826条差异表达基因被注释到COG数据库,这些差异表达基因被分为23个主要功能类别,其中大部分基因与滇山茶的生长和代谢有关。1 363条差异表达基因注释到了KEGG数据库,进一步筛选出了差异表达基因注释序列最多的15条代谢通路,其中卟啉和叶绿素代谢途径中的GluRS、δ-ALAD、ALAS基因和类黄酮合成途径中ANS、LAR、CHS基因与滇山茶的花叶形成密切相关。研究表明,滇山茶的花叶呈色是由于叶色相关代谢通路中大量的基因表达量发生变化引起的,并不是由单基因突变所致,病毒诱导的多个代谢途径基因沉默可能是滇山茶花叶呈色的主要原因。该研究丰富了滇山茶的转录组信息,并为滇山茶的彩叶品种培育提供了一定的参考。

钩苞大丁草的叶片形态多样性研究

钩苞大丁草(Gerbera delavayi Franch)的叶片形态差异较大,而这与其叶背优异纤维种质的筛选密切相关。通过对叶片长、叶柄长、叶片宽、叶片面积、叶片鲜重和叶形指数的测定,对中国西南地区8个钩苞大丁草居群的叶片形态多样性进行了分析研究。结果表明,8个居群中,东川居群的叶片性状多样性较为丰富,Shannon-Wiener指数为2.08;而新平居群的各叶片性状更为稳定。钩苞大丁草叶片的宽度比长度的多样性更丰富。方差分析及多重比较结果显示,6个指标在居群间存在显著差异,F值分别为20.87,18.13,7.89,27.07,29.04和2.86;新平和德昌居群的叶片长、叶片宽、叶片面积以及叶片鲜重显著高于其他居群。通过UPGMA分析,8个居群的钩苞大丁草可分为2类,其中新平、德昌、洱源、开远为一类,丽江、武定、东川、石林为一类。