中國紅毛菜科植物rbcL基因序列的系統(tǒng)學研究.pdf

1、本文通過1，5-二磷酸核酮糖羧化/加氧酶大亞基(rbcL)基因?qū)Ξa(chǎn)于中國的紅毛菜科植物，主要包括紫菜屬和紅毛菜屬進行系統(tǒng)分類學及生物地理學分析。為紅毛菜科植物系統(tǒng)分類學和生物地理學世界性研究提供了原始資料，并對中國紅毛菜科植物的分類提供了分子生物學依據(jù)。 首次對中國廣東至山東沿海的四個海水紅毛菜種群和山西陽泉的淡水紅毛菜種群在內(nèi)的rbcL基因擴增、測序和序列分析。結(jié)果表明，產(chǎn)自中國不同海區(qū)的海水紅毛菜的rbcL基因長度基本一致，

2、約為1400bp；淡水紅毛菜的rbcL基因長度和海水紅毛菜的也基本一致。海水紅毛菜種群，產(chǎn)于江蘇呂四、福建莆田和廣東汕頭的紅毛菜平均相似性指數(shù)約為99.5％，三者與山東東營的紅毛菜平均相似性指數(shù)稍小，約為98.3％，但是變異度在種內(nèi)的范圍以內(nèi)。系統(tǒng)樹結(jié)果顯示，不同地區(qū)的海水紅毛菜聚在同一分支，表明中國海水紅毛菜至少有一種分布較為廣泛的紅毛菜物種B. fuscopurpurea。淡水紅毛菜與海水紅毛菜序列平均相似性指數(shù)為90.6％，序列變

3、異度較大，而且在系統(tǒng)樹中與世界上其他地區(qū)的淡水紅毛菜緊密聚類在一個分支里，而與中國的海水紅毛菜關(guān)系較遠，是獨立于海水紅毛菜存在的另一個物種B atropurpurea。系統(tǒng)樹分析結(jié)果支持淡水紅毛菜較早與海水紅毛菜分離的觀點。 首次通過擴增、測序和分析取自絲狀體的rbcL基因序列對產(chǎn)于中國的四種常見紫菜14個不同樣品進行系統(tǒng)分析。系統(tǒng)樹結(jié)果顯示14個不同樣品共分為三個分支：(1)條斑紫菜和少精紫菜分支；(2)半葉紫菜分支和(3)半

4、葉紫菜和壇紫菜分支。第一分支分為條斑紫菜亞分支和條斑紫菜-少精紫菜混合亞分支，第三分支分為壇紫菜亞分支和半葉紫菜-壇紫菜混合亞分支。在條斑紫菜亞分支中，中國的條斑紫菜絲狀體及葉狀體與產(chǎn)自日本、韓國的條斑紫菜絲狀體聚在一起，壇紫菜亞分支中壇紫菜絲狀體與葉狀體聚在一起。這種大的分支趨勢與紫菜葉狀體序列和GenBank里下載下來的序列所得出的趨勢明顯一致，分析表明紫菜的絲狀體可以代替葉狀體作為系統(tǒng)分類學的研究材料。 首次對取自中國36

5、°06'N—23°25'N沿海和內(nèi)陸地區(qū)(37°58'N，113°53'E)的48個樣品，13種紅毛菜科植物的rbcL基因進行了擴增、測序和序列分析。所得39個序列經(jīng)過多序列比對，用MEGA3.0中的NJ法和ME法構(gòu)建了系統(tǒng)樹。結(jié)果表明，中國的紅毛菜科植物共分為4個分支：(1)壇紫菜、半葉紫菜和長紫菜分支；(2)紅毛菜分支；(3)條斑紫菜和少精紫菜分支；(4)圓紫菜分支。采自同一區(qū)域內(nèi)的壇紫菜和長紫菜關(guān)系很近，以99％的置信值聚類在同一

6、分支里。采于北緯36°附近的擬條斑紫菜和典型的條斑紫菜聚類在一起，而同樣采集于該處的擬少精紫菜和典型的少精紫菜首先聚在一起，然后和條斑紫菜聚類在一個大分支里。擬鐵釘紫菜與不同緯度的圓紫菜以99％的置信度聚類在同一分支里。選取不同分支內(nèi)的典型序列與GenBank中已知種類的序列進行多序列比對，并構(gòu)建系統(tǒng)樹。發(fā)現(xiàn)中國的紅毛菜植物在構(gòu)建的所有的系統(tǒng)樹中處于幾個較為重要的進化時期，討論了中國紅毛菜科植物在系統(tǒng)發(fā)育中的位置。 研究發(fā)現(xiàn)rb