RAPD技術(shù)和ITS序列對5個節(jié)旋藻樣品親緣關(guān)系的研究.pdf

1、節(jié)旋藻是一類光合自養(yǎng)的原核生物，屬于藍藻門(Cyanophyta)、顫藻目(Oscillatoriales)、顫藻科(Oscillatoriaceae)、節(jié)旋藻屬(Arthrospira)。該屬的鈍頂節(jié)旋藻(A.platensis)和極大節(jié)旋藻(A.maxima)因含有極為豐富的營養(yǎng)成份和生理活性物質(zhì)，被譽為“21世紀最理想的食品”和“人類21世紀最佳保健品”，所以作為一種商業(yè)性藻種而被許多國家開發(fā)利用。自從1940年法國藥物學家Gre

2、ach在非洲Chad湖發(fā)現(xiàn)鈍頂節(jié)旋藻以來，有關(guān)節(jié)旋藻應用和基礎(chǔ)研究逐漸引起國際上的廣泛關(guān)注。 1996年，內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學的喬辰教授等在內(nèi)蒙古鄂爾多斯高原堿湖發(fā)現(xiàn)了3種節(jié)旋藻，填補了我國節(jié)旋藻種質(zhì)資源的空白。近幾年，對鄂爾多斯高原堿湖節(jié)旋藻的研究已有很多報道，主要集中在對該地區(qū)節(jié)旋藻的發(fā)現(xiàn)、形態(tài)解剖結(jié)構(gòu)及生理生化特性方面。有關(guān)鄂爾多斯高原堿湖節(jié)旋藻遺傳多樣性、進化地位和親緣關(guān)系的報道較少，2008年邰麗華使用RAPD技術(shù)僅對2種不

3、同生境下的鈍頂節(jié)旋藻進行了分析，李琳使用AFLP方法對4個節(jié)旋藻樣品的遺傳多樣性和親緣關(guān)系進行了研究。 本文以內(nèi)蒙古鄂爾多斯高原堿湖的鈍頂節(jié)旋藻(A1)、鄂爾多斯節(jié)旋藻(A2)、方胞節(jié)旋藻(A3)、非洲Chad湖的鈍頂節(jié)旋藻(A4)和墨西哥Texcoco湖的極大節(jié)旋藻(A5)為材料，運用RAPD分子標記技術(shù)和16S-23S rRNA轉(zhuǎn)錄單元內(nèi)間隔區(qū)序列(internally transcribed spacer，ITS)對5個節(jié)

4、旋藻樣品的遺傳多樣性進行了研究，試圖從DNA水平探討它們的進化地位及親緣關(guān)系，豐富和完善節(jié)旋藻種質(zhì)資源的基礎(chǔ)研究內(nèi)容，這對于鄂爾多斯高原堿湖節(jié)旋藻種質(zhì)資源遺傳多樣性的保護和利用具有重要意義。 RAPD研究結(jié)果顯示，擴增得到堿基大小在200～4000bp之間的681條清晰帶，其中多態(tài)性條帶為674(98.97％)，平均每條引物得到21.28條。5個樣品A1、A2、A3、A4和A5特異性條帶數(shù)分別為276、273、175、185和

5、220。按照譜帶數(shù)越多，進化程度越高的觀點，推測5個樣品進化程度由低到高的順序是：A3-A4-A5-A2-A1。與李琳使用AFLP對方孢節(jié)旋藻A3在4個節(jié)旋藻樣品間關(guān)于進化程度的結(jié)果不盡相同，所以A3的進化地位有待于進一步研究。5個樣品間的平均遺傳距離在0.3581～0.7935間，其中A4和A5的遺傳距離最小為0.3581，A2和A5的遺傳距離最大為0.7935，其余樣品介于它們之間，說明5個樣品存在一定的遺傳分化。聚類分析表明，引進

6、種A4和A5的親緣關(guān)系最近，A1和A2次之，而鄂爾多斯堿湖的方胞節(jié)旋藻A3與兩個引進種A4和A5的親緣關(guān)系較近，2個不同原產(chǎn)地的鈍頂節(jié)旋藻A1和A4之間的親緣關(guān)系不是最近的。 ITS片段的序列分析結(jié)果表明：5個樣品的ITS序列長度在472～477bp，均含tRNAIle和tRNAla兩個tRNA基因：GC含量在47.88％～48.01％之間，序列間的相似性高達91.5％～100％；5個樣品間的遺傳距離在0.000～0.091之

7、間，其中A4與A5、A2與A3的遺傳距離最小，均為0.000，樣品間具有極高的同源性，2個不同原產(chǎn)地的鈍頂節(jié)旋藻A1和A4的遺傳距離最大為0.091。聚類結(jié)果表明A1和A4、A4和A5間的親緣關(guān)系與RAPD結(jié)果吻合，表現(xiàn)出種內(nèi)的親緣關(guān)系不如種間親緣關(guān)系近，產(chǎn)生這種相悖的原因，推測是由于各自的生態(tài)環(huán)境明顯不同和長期地理隔離促使兩者在遺傳上發(fā)生了一定的分化。 RAPD結(jié)果表明鄂爾多斯高原堿湖節(jié)旋藻A1與A2親緣關(guān)系較近，與A3親緣