导　　师： 丁兰平

学科专业： G1010

授予学位： 硕士

作　　者： ;

机构地区： 汕头大学

摘　　要： 我国是紫菜和江蓠养殖大国，同时这两种经济海藻的养殖理论研究也居世界前列。紫菜和江蓠两种海藻产业的进一步发展需要发掘更多的种质资源，特别是我们没有认识或者已经认识但是尚未进一步研究和利用的海藻资源。这项工作的基础是准确的对这些资源分类鉴定。紫菜和江蓠的形态在种内和种间有高度的可塑性，藻体形态特征易受环境因素的影响，发生不同程度地改变；其次一些亲缘关系较近的物种，往往形态特征差异微弱不易鉴定或容易出错。因此，仅仅凭借形态学特征进行物种分类鉴定，即便是受过专门训练的藻类学家在工作时也会遇到各种分类问题，甚至产生争议。<br>　　本论文对紫菜和江蓠的DNA条形码进行了相关的研究，用于解决传统分类的难题。研究从两个方面入手，内容包括：（1）采集紫菜和江蓠样品，对这些样品的COI，COX2-3，rbcL和UPA序列进行扩增，从中筛选合适的分子标记分别作为紫菜与江蓠的标准DNA条形码。（2）利用DNA条形码技术对采集的江蓠属和紫菜属海藻进行分子系统学分析，并对传统分类存在的错误进行了初步的纠正。<br>　　（1）在江蓠属海藻的研究中，共得到龙须菜、脆江蓠、长喙江蓠、细基江蓠繁枝变种、芋根江蓠和异枝江蓠总6个物种 COI序列长度为664bp；rbcL全长序列长度为1441 bp；UPA序列长度为410bp；另外获得龙须菜、脆江蓠、长喙江蓠、细基江蓠繁枝变种4个物种的COX2-3序列，序列长度为339bp。其中COI、rbcL和UPA基因的扩增效率和测序效率显著大于 COX2-3基因。经过K-2P遗传距离计算，COI序列的种内变异度为0-0.02，种间变异度为0.04-0.20；COX2-3序列种内变异度为0-0.06，种间变异度为0.08-0.32；rbcL序列种内变异度为0-0.015，种间变异度为0.02-0.18；UPA的种内变异度为0-0.01，种间变异度为0.02-0.11。表明四种分子标记中，rbcL和UPA基因序列最为保守；COX2-3是变异度较大的基因序列；COI基因序列变异度比较适中，种间遗传距离明显大于种内遗传距离。利用COI序列和UPA序列作为DNA条形码有力的辅助了江蓠属的分类鉴定，通过序列比对和构建的MP、ML和贝叶斯系统发育树，发现细基江蓠、长喙江蓠和细基江蓠繁枝变种为同一物种，并尝试重新命名为G.tenuistipitata(Chang et Xia) Ding et Li comb. nov.另外，基于四种分子鉴定结果，以及脆江蓠（G.chouae）和G.parvispora形态的相似性，初步判定它们为同一物种的不同地理类群。根据 UPA和COI基因构建的系统发生树发现龙须菜属物种都位于系统树的基部，明显区分与江蓠属，独立聚为一支，支持龙须菜属独立于江蓠属的系统分类观点；而 Hydropuntia属的物种聚在江蓠属内部，并未单独聚到同一分支内，因此 Hydropuntia属可视为江蓠属的以下的分类阶元。另外，在利用Genbank中细基江蓠的UPA基因序列时，经验证发现KC478354这条序列是错误的。因此，在使用 Genbank中的基因序列时需要尽可能将同一物种相关基因序列全部下载，进行比对分析，从中选取正确的序列用于实验研究。<br>　　（2）测序序列经过拼接，最终分别得到坛紫菜、条斑紫菜、圆紫菜、Porphyra purpurea、Porphyra sp.1和Porphyra sp.2共6个物种 COI序列长度为664bp；长紫菜、绉紫菜、坛紫菜、条斑紫菜、半叶紫菜、圆紫菜、Porphyra purpurea、Porphyra sp.1、Porphyra sp.2和Porphyra sp.3共10个物种rbcL和UPA全长序列，长度分别为1365 bp和410bp；另外，只获得坛紫菜、圆紫菜、Porphyra purpurea、Porphyra sp.1和Porphyra sp.2共5个物种的COX2-3序列，序列长度为339bp。rbcL扩增效率和测序效率最好。经过K-2P遗传距离计算，COI序列的种内变异度为0-0.003，种间变异度为0.04-0.24；rbcL序列的种内变异度为0-0.02，种间变异度为0.04-0.10；UPA的种内变异度为0-0.015，种间变异度为0.01-0.25；COX2-3基因序列信息太少，未做统计计算。因此可以看出，与江蓠属不同，rbcL基因最适合作为紫菜属DNA条形码，COI可以作为辅助DNA条形码。利用rbcL和COI序列对紫菜属物种进行物种鉴定，发现采自伶仃洋的两种紫菜Porphyra sp.1和Porphyra sp.2分别为P.acanthophora和P.tanegashimensis。根据 rbcL构建的系统发育树的拓扑结构可以看出，物种分布存在着地理上的差异性，同一区域内的紫菜属不同物种之间亲缘关系相对较近，可能是存在基因交流，而长紫菜、皱紫菜和坛紫菜聚为同一枝未被区分开。

关 键 词： 条形码 经济红藻 紫菜 江蓠 分类鉴定 分子系统学分析

分 类 号： [S968.43]

领　　域： [农业科学] [农业科学]