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滇山茶又称云南山茶花,为我国原产的十大名花之一,也是世界著名的观赏园艺植物。阐明滇山茶的起源特点和演化规律具有重要理论意义,而且对滇山茶的种质资源的合理开发利用有重要参考价值。本论文通过荧光原位杂交分析对滇山茶多倍体复合体以及相关的近缘种进行了研究,目的在于探讨该多倍体复合体的起源和演化。同时为进一步明确滇山茶多倍体复合体与近缘种的关系,利用扩增片段长度多态性分析和序列分析等分子系统学手段对滇山茶多倍体复合体及相关的近缘种进行了研究。研究结果如下:
1、通过核基因waxy片段和4个叶绿体基因片段(trnL-F、rpL16 intron、trnS-G和trnT-L)的最大简约性分析和联合分析。结果表明:滇山茶多倍体复合体与西南山茶、怒江山茶、石果毛蕊山茶、南山茶和多齿山茶关系较近。
2、利用AFLP分子标记对滇山茶多倍体复合体及近缘种进行聚类分析,实验结果支持上述结论。
3、在以滇山茶基因组DNA为探针,自身染色体DNA为靶DNA的荧光原位杂交中。所有的染色体均有非常强的信号分布。
4、以滇山茶四倍体染色体DNA为靶DNA,分别以滇山茶二倍体、西南山茶、怒江山茶、山茶、南山茶和多齿山茶的总基因组DNA为探针,进行荧光原位杂交。实验结果显示,当以怒江山茶、山茶、南山茶和多齿山茶为探针时,杂交信号主要出现在染色体的端部,其中以山茶的杂交信号最多。当分别以滇山茶二倍体和西南山茶为探针时,滇山茶四倍体一半的染色体具有杂交信号。因此推断:滇山茶四倍体由滇山茶二倍体和西南山茶杂交形成,滇山茶二倍体和西南山茶是滇山茶四倍体的主要供体种。
5、以滇山茶六倍体染色体DNA为靶DNA,分别以滇山茶二倍体、西南山茶、怒江山茶、山茶、南山茶和多齿山茶的总基因组DNA为探针,进行荧光原位杂交。实验结果显示,当以山茶、南山茶和多齿山茶为探针时,杂交信号主要出现在染色体的端部,其中以山茶的杂交信号最多。当分别以滇山茶二倍体、西南山茶和怒江山茶为探针时,滇山茶六倍体近三分之一的染色体具有杂交信号。因此推断滇山茶二倍体、西南山茶和怒江山茶是滇山茶六倍体的供体种。
6、另外分别以西南山茶、怒江山茶和山茶的总基因组为探针,对滇山茶二倍体进行荧光原位杂交分析。实验结果显示杂交信号主要出现在染色体的端部。
7、最终结果表明运用染色体基因组原位杂交(GISH)的方法和技术已探明了滇山茶六倍体三个主要亲本种基因组成分和其他近缘种渗入部分基因片段成分。可以说我们已获得了证明滇山茶六倍体起源的实验结果和理论。