【摘 要】
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物种准确鉴定是生物学研究及应用的基础,在社会各个领域也有广泛且现实的需求。以完备的DNA条形码参考数据库为前提的DNA条形码技术,为物种准确鉴定提供了新手段。兰属（Cymbidium Sw.）是一个具有重要文化和观赏价值的类群,受环境和生长时期,以及人工栽培、杂交等综合因素的影响,其分类鉴定争议较大。本研究采用基因组浅层测序技术获取2 Gb测序数据,组装并分析了兰属50种237个叶绿体基因组,从N
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物种准确鉴定是生物学研究及应用的基础,在社会各个领域也有广泛且现实的需求。以完备的DNA条形码参考数据库为前提的DNA条形码技术,为物种准确鉴定提供了新手段。兰属（Cymbidium Sw.）是一个具有重要文化和观赏价值的类群,受环境和生长时期,以及人工栽培、杂交等综合因素的影响,其分类鉴定争议较大。本研究采用基因组浅层测序技术获取2 Gb测序数据,组装并分析了兰属50种237个叶绿体基因组,从NCBI数据库中下载已有的兰属18种33个叶绿体基因组数据,构建了一个包含兰属50个种270个叶绿体基因组的数据库,基于最大似然法构建兰属系统发育树,并用DNA条形码和超级条形码技术对兰属物种进行鉴定分析。此外,本研究还采用流式细胞术对部分兰属基因组大小进行检测,探讨基因组大小兰属物种鉴定中的辅助作用。主要结果如下:1、叶绿体基因组序列在兰属物种鉴定中的应用兰属叶绿体基因组为典型的四分体结构,包括大单拷贝区（Large single copy,LSC）、小单拷贝区（Small single copy,SSC）和两个反向重复区（Inverted repeat,IR）,长度为148,359（湿地兰Cymbidium madidum）～167,829 bp（文山红柱兰C.wenshanense）,差异主要是由IR区扩张和ndh基因的丢失引起的。基于叶绿体基因组和其各部分序列数据集构建的最大似然树中,物种鉴定率最高的是叶绿体基因组和LSC,均为56%,后依次是:IR为52%,SSC为50%,编码区和高变区为46%,mat K+rbc L为44%。与标准植物DNA条形码相比,叶绿体基因组的物种鉴定率从44%增加到56%,鉴定率略有提升。部分兰属物种仍无法用叶绿体基因组数据进行鉴定,原因可能是:a.物种分化时间短,叶绿体基因组不足以区分;b.杂交后发生叶绿体捕获。为了进一步探讨兰属的鉴定问题,需要更多的样本量以及核基因组数据。2、探讨基因组大小在兰属物种鉴定中的应用运用流式细胞术新测兰属42种139个个体的基因组大小。检测结果显示,兰属基因组大小范围为2.41（绿花兰C.chloranthum）～9.13 Gb（奇瓣红春素C.teretipetiolatum）,平均基因组大小为4.06 Gb。本研究还发现分布地重叠、形态相似且倍性相同的纹瓣兰（C.aloifolium）和硬叶兰（C.mannii）在基因组大小上差异较大,纹瓣兰的基因组大小为5.37～5.91 Gb,硬叶兰的为2.64～3.02 Gb。因此,纹瓣兰与硬叶兰基因组大小的显著差异可用于两者的辅助鉴定。
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