紅翎菜科四種海藻的系統(tǒng)發(fā)育進化及無性繁殖變異研究.pdf

1、麒麟菜屬(Eucheuma)、卡帕藻屬(Kappaphycus)和瓊枝屬(Betaphycus)在分類學上屬于紅藻門(Rhodophyta)，真紅藻綱(Florideophyceae)，杉藻目(Gigartinales)，紅翎菜科(Solieriaceae)。是主要的產(chǎn)卡拉膠的經(jīng)濟紅藻，分布熱帶.亞熱帶海域。在我國，主要分布在海南島、西沙和南沙群島以及臺灣島等地。同時，印度尼西亞、菲律賓、馬來西亞等地也是此類海藻的高產(chǎn)國。
　　

2、 目前，分子生物學工具的開發(fā)與運用對于探討生物系統(tǒng)進化關系以及輔助分類具有重要的應用價值。紅藻門海藻的DNA序列分子系統(tǒng)學研究主要集中在核糖體18S與28S的非編碼轉(zhuǎn)錄間隔區(qū)(ITS)，23S ribosomal RNA gene(UPA)(通用擴增片段)，線粒體的coxⅠ(細胞色素C氧化酶亞基1)，cox2-3片段，以及葉綠體rbcL，基因(1，5-二磷酸核酮羧化酶/氧化酶大亞基)以及與其rbcS(核基因)基因之間的片段rbc spa

3、cer等。本研究以UPA、cox2-3、rbc spacer、ITS和rbcL五種基因序列研究了瓊枝Betaphycus gelatinae、長心卡帕藻Kappaphycusalvarezii、卡帕藻屬未知種Kappaphycus sp.和麒麟菜Eucheuma denticulatum4種海藻的序列結(jié)構(gòu)特征；瓊枝屬、卡帕藻屬、麒麟菜屬UPA片段序列長度均為326bp，GC含量在46.0％-46.3％之間；cox2-3序列長度分別為14

4、1bp、139bp、141bp，GC含量在19.3％-23.7％之間；rbc spacer序列長度分別為93bp、93bp、94bp，GC含量在22.3％-23.7％之間；ITS序列長度分別為1024bp、629bp-669bp、1001bp，GC含量在45.2％-52％之間；rbcL序列長度均為1467bp，GC含量在37.1％-37.6％之間。利用PAUP4.0軟件，對紅翎菜科海藻進行系統(tǒng)發(fā)育分析，用鄰接法(NJ)、最大似然法(ML

5、)和最大簡約法(MP)建立系統(tǒng)發(fā)育樹，聚類結(jié)果均支持所有樣品分為瓊枝屬、麒麟菜屬和卡帕藻屬三個屬，不同屬海藻聚類在不同的分支，同種屬海藻優(yōu)先聚類在一起。此外，本文在分析基因序列的基礎上，挖掘了種屬間特有的信息位點，UPA基因的屬間信息位點共13個，種間信息位點共1個；cox2-3基因片段分別為59個和3個；rbc spacer基因片段分別為16個和1個；ITS基因片段的5.8S序列屬間信息位點共5個；rbcL基因的屬間信息位點為161個

6、，種間信息位點為9個。以上結(jié)果填補了GenBank數(shù)據(jù)庫中瓊枝數(shù)據(jù)的空白，同時為數(shù)據(jù)庫增添了新的研究數(shù)據(jù)，為日后的研究提供了可靠依據(jù)。
　　 轉(zhuǎn)座現(xiàn)象是引起物種無性繁殖系表觀遺傳變異的一個重要的機制。反轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子在真核生物中以很高的數(shù)量廣泛的分布著。反轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子微衛(wèi)星擴增多態(tài)性(retrotransposon-microsatellite amplifled polymorphism，REMAP)是一種操作簡單、多態(tài)性豐富、檢測

7、效率高的分子標記技術。本研究首次對瓊枝屬、卡帕藻屬和麒麟菜屬的共4種海藻開展了REMAP標記研究，共篩選了20對引物，對5個不同群體共24份樣品進行分析。研究顯示，REMAP分子標記技術對5個群體的所有個體均有較好的擴增效果，共擴增出500個位點，且均為多態(tài)性位點。五個種群的遺傳距離在0.4861-0.7497之間。運用Arlequin軟件分析顯示支持群體變異的群體內(nèi)和群體間的貢獻率分別為7.38％和92.62％，群體間的遺傳差異明顯高