半夏多倍体复合体及其细胞地理学研究

目的:为了查清半夏种质资源遗传背景,对16个省市地区的27个不同地理居群的染色体构成和细胞地理分布进行系统的调查。方法:采用细胞学和细胞地理学方法。结果:半夏是由七倍体(2n=7x=91)、八倍体(2n=8x=104)、九倍体(2n=9x=117)和十倍体(2n=10x=130)构成的多倍体复合体,并初步查清了它们的细胞地理分布。同时还发现少数的半夏非整倍体系列(2n=92,103,105,115)。结论:半夏不论是自然居群或人工栽培产区,都存在严重的遗传分化和倍性混杂现象。应对不同倍性半夏的毒性和化学成分分析后选择优良的多倍体进行规范化种植。

半夏多倍体复合体基因组DNA甲基化状态的MSAP分析

目的分析半夏多倍体复合体DNA甲基化状态的变化(甲基化水平和甲基化差异模式)。方法应用甲基化敏感扩增多态性(methylation sensitive amplified polymorphism,MSAP)技术,采用34对引物进行选择性扩增。结果扩增共得到7708条带,其中5636条带为甲基化多态性带在半夏7倍、8倍、9倍、10倍体值株间DNA甲基化水平变化不大。总扩增位点甲基化水平在54%～58%,全甲基化率为24.1%～24.3%,高倍性植株甲基化程序相应比较高。除甲基化水平稍有变化外,半夏不同倍性株间的DNA甲基化模式也形式各异,检测到的带型分为两大类(和型)。其中,不同倍性间DNA甲基化状态保持不变的位点占52.5%,归为型;少部分检测位点(占47.5%,归为型)的DNA甲基化模式在不同倍性间存在显著差异。结论半夏多倍体复合体各倍性植株间存在大量的胞嘧啶甲基化变异且整体甲基化水平较高。

禺毛茛多倍体复合体及其近缘种核型研究

本文报道了禺毛茛Ranunculus cantoniensis DC.多倍体复合体及近缘种中6种植物的核型。棱喙毛茛Ranunculus trigonus Hand-Mazz.有两种核型(首次报道):矮株型2n=2x=16=4m+6sm+6st(2SAT);高株型2n=2x=16=4m+2sm+10st(2SAT)。茴茴蒜Ranunculus chinensis Bunge.2n=2x=16=6m+2sm+8st。卷喙毛茛Ranunculus silerifolius Levl.2n=2x=16=6m+2sm+6st+2t。禺毛茛2n=4x=32=4m(a)+2m(b)+2sm(b)+4t(SAT)(c)+4st(d)+2m(e)+2sm(e)+2sm(f)+2st(f)+4st(g)+2st(h)+2m(h)。褐鞘毛茛Ranunculus vaginatus Hand.-Mazz.2n=5x=40=3m(a)+2sm(a)+2st(b)+3sm(b)+2t(c)+3t(SAT)(c)+5st(d)+5m(e)+5sm(f)+5st(g)+5m(h),(首次报道)。扬子毛茛Ranunculus sieboldii Miq.2n=6x=48=6m(a)+2st(b)+4sm(b)+2st(SAT)(c)+4t(SAT)(c)+6st(d)+6m(e)+6sm(f)+6st(g)+6m(h)。禺毛茛(4x)由2个类似本文中的卷喙毛茛或茴茴蒜的染色体组和两个“短m-型”染色体组组成。褐鞘毛茛(5x)和扬子毛茛(6x,8x)则由不同的“短m-型”染色体组组成。复合体成员及近缘种可能是通过“短m-型”染色体组产生关系,构成一个柱架式多倍体复合体。根据染色体及形态特征,建议恢复卷喙毛茛的种级地位。

基于低拷贝核基因GBBSI的禺毛茛复合体系统进化研究

禺毛茛多倍体复合体及其近缘种系统进化关系复杂,杂交与多倍化现象同时存在。该复合体内高倍性植物的形成及扩散过程仍需进一步研究。首次克隆了毛茛属植物低拷贝核基因颗粒结合型淀粉合成酶I(GBBSI)基因,并利用其构建禺毛茛多倍体复合体及其近缘种的系统进化树和网状进化关系,进而证明其适合于研究毛茛属植物种下系统发育研究。结果表明:匍枝毛茛与多倍体复合体关系密切,参与了该多倍体复合体的起源和进化;禺毛茛起源于茴茴蒜和卷喙毛茛,扬子毛茛起源于茴茴蒜和匍枝毛茛;在该类群中茴茴蒜是个关键种,它在多倍体复合体中可能起着枢纽基因组的重要作用。