计算机类毕业论文-matK和rbcL序列在半夏属中的应用-上虞论文网.doc

上虞上元教育自考本科专科专业学校 上虞上元升专科本科学历报名中心|上虞报本科首选上元教育 上虞报大专学历首选上元教育|上虞报学历推荐上元教育靠谱 半夏是一味传统的中药材，广布于长江流域，在华北、东北等地也有分布。临床上多用于治疗痰多咳喘，痰饮眩悸，风痰眩晕，痰厥头痛，呕吐反胃等[1-2]。半夏属（Pinellia）是天南星科（Araceae）一个重要的属，该属共9种，其中7种为中国特有[3]。该属被认为是天南星科的一个进化类群[4]。近年来用很多方法对该属以及其他物种的种间亲缘关系进行了研究[5-8]。matK序列是植物叶绿体trnK基因的内含子中的一个开放阅读框,功能与RNA转录体中Ⅱ型内含子的剪切有关，进化速率较快，在科、属级水平能提供较多的进化和系统发育信息[9]。rbcL基因编码核酮糖1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶（ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase/oxygenas）大亚基，其序列高度保守[10]，郑思浩等[11]研究matK+rbcL联合序列能够鉴别半夏及其混伪品，但对matK序列和rbcL序列在半夏属的应用尚未见报道。本研究拟利用matK+rbcL联合序列分析半夏属植物的系统发育亲缘关系，在一定程度上为半夏药材及其近缘种的种间分子鉴定提供参考依据。 1 材料和方法 1.1 材料来源 部分半夏样品采自陕西商洛，部分来自genbank下载，其余物种的matK序列和rbcL序列均从genbank下载。经比对剪切后共21条序列，见表1。 1.2 DNA提取、PCR扩增及序列测定 1.2.1 半夏总基因组DNA提取 2015年5~6月份，半夏植物生长盛期内，在商洛学院校园及二龙山采集其新鲜叶片，迅速用硅胶干燥，保存备用。实验室中采用改良CTAB 法[12]提取基因组总DNA后，溶解于少TE溶液中。-20 ℃保存备用。 1.2.2 matK和rbcL序列扩增及测序 参考赵月梅等[13]中的matK序列和rbcL序列的所用的PCR引物、扩增条件及扩增体系。扩增的PCR产物经琼脂糖凝胶电泳检测合格后，送往上海生物工程有限公司进行测序。 1.3 数据处理 用ClustalX 2.0对测序获得的半夏的matK序列进行查看和比对。同时，在GenBank数据库中下载其同属植物闽半夏、盾叶半夏、大叶半夏、心叶半夏、掌叶半夏及三裂半夏的matK序列和rbcL序列，共21条用于后续分析。用MEGA5.0计算种间遗传距离，并用matK序列和rbcL序列及二者联合matK+rbcL序列分别构建NJ树分析各物种之间的关系。 2 结果与分析 2.1 种内、种间序列比对分析 将半夏属半夏等7种植物的matK序列及rbcL序列测序或下载获得的序列进行查看和比对后，组成二者联合序列（表2），其中matK序列比对后总长度为418 bp，无插入缺失序列。其中变异位点20个（4.78%），T、C、A、G的含量分别为36.9%、16.8%、29.3%、17.0%；rbcL序列比对后的长度为638 bp，无插入缺失序列，变异位点12个（1.88%），T、C、A、G的含量分别为28.1%、20.7%、28.4%、22.9%。二者相比，matK序列变异较大。二者的变异多位于种间，种内变异较少。 2.2 半夏及其伪品的K2P遗传距离分析 表3及图1均显示了matK序列在种内及种间的K2P距离分布。由表3可知：种间距离最大的为心叶半夏和闽半夏之间，为0.019，种间距离最小为半夏与盾叶半夏之间，盾叶半夏与大叶半夏之间，均为0.001。值得注意的是，闽半夏与其余6个种之间的遗传距离均较大，表明该物种与半夏属其他物种之间亲缘关系较远。 2.3 聚类分析 由matK序列构建的系统发育树只有掌叶半夏，大叶半夏和三裂叶半夏的几个个体各自聚成了一支；同理，由于rbcL序列构建的系统发育树只有半夏、掌叶半夏、三裂叶半夏三个物种的个体能聚在一起。由matK+rbcL联合片段构建的系统发育树（图1）可知：半夏属这7种植物均能独立聚为一支。半夏的7个个体聚在了一起，支持率为65，盾叶半夏与半夏亲缘关系较近，聚在一起，支持率为78。掌叶半夏6个个体聚在一起，支持率为90，三裂叶半夏3个个体聚在了一起，支持率为55，闽半夏与其他种之间亲缘关系较远，最先形成一个独立的枝，支持率为89。 3 结论与讨论 本文用matK和rbcL联合序列分析了半夏（Pinellia ternata）及其同属物种共7个种，包括序列特征、种间遗传距离及种间的亲缘关系。从实验方法上来看，采集自商洛市的半夏植物的matK序列和rbcL序列的PCR反应条件及通用引物应用情况均表现良好，且在采样不足的情况下，在genbank中也有丰富的序列信息可供参考。欧阳钟鸣等[6]研究了掌叶半夏与盾叶半夏