论文开题：麦冬类植物细胞学与DNA条形码研究

大学本科毕业论文(设计)开题报告
学院：化工学院　　　　　　　　　　　　　专业班级：08园艺（观赏园艺）

课题名称 麦冬类植物细胞学与DNA条形码研究

1、本课题的的研究目的和意义：
目的：
⑴对麦冬类植物进行细胞学核型研究，为探讨麦冬类植物染色体组成与基数，物种形成提供基础资料；
⑵建立麦冬类植物的DNA条形码分子鉴别依据；
⑶探讨麦冬类植物的属间、属内种间系统亲缘关系。
意义：
⑴确立麦冬类植物的亲缘关系及进化关系，明确各物种之间的关系，为育种提供参考；
⑵探索麦冬类植物的遗传背景，为培育新品种奠定基础。


2、 文献综述（国内外研究情况及其发展）：
麦冬类植物（Liriopogons）是多年生常绿草本植物，它是百合科山麦冬属与沿阶草属植物的统称，其主要原因是两属植物在形态学上具有较强相似性，且拥有相同的应用价值。《中国植物志》[1]记载麦冬类植物分别为山麦冬属的山麦冬（Liriope spicata (Thunberg) Loureiro）、阔叶山麦冬（Liriope platyphylla Wang et Tang）、禾叶山麦冬（Liriope graminifolia (L
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4]。本研究选择其中的几个进化速率较快、分辨率高且通用性好的条形码，ITS、trnH-psbA、trnL-F。它们已被成功应用于属内物种水平的鉴别。朱颖[15]等，基于ITS序列对20种忍冬属植物进行系统发育研究表明，ITS区信息位点达到11. 0 %，信息位点比较丰富，在忍冬属植物的系统发育研究中可以提供较强的证据，可以对属内各分支间的演化关系做出进一步的推断。邵浩等[16]，使用叶绿体trnH-psbA基因序列，研究石杉科17种植物的系统发育关系，表明石杉科植物高度聚类为两个分支，trnH-psbA基因能在种水平很好区分石杉科植物，可以作为石杉科分类鉴定条形码。许崇梅等，通过trnL-F序列对菵草植物系统位置进行探讨，表明，trnL-F序列可用于菵草植物系统发育关系的研究。这也为进一步探讨麦冬类植物的系统发育关系与分类学问题，弄清麦冬类植物的种间关系奠定理论基础。
沿阶草属中，Sato[4]和Sharma[5]等报道了麦冬( O. japonicus) 的染色体数目分别为2n=36和2n=72，染色体基数为18。Federov则报道麦冬体细胞染色体数最低2n=36，最高可达2n=108。王淑芬[6]报道了麦冬染色体数为2n=36。梁国鲁[7]对川麦冬（O. japonicus）染色体核型分析表明，川麦冬是一个四倍体类型，染色体数为2n= 68，其基数*= 17，后来曹毅[8]的研究也得出此观点。同为沿阶草属沿阶草的核型报道较少，葛传吉[9]等对沿阶草根尖染色体进行计数，发现沿阶草的染色体数目为2n= 68。可见，沿阶草属各物种的染色体数目不尽相同，并且染色体原始基数很难确定。
在山麦冬属中，杨永平[10]等、周健丘[11]等经研究发现山麦冬为四倍体植物，染色体数目为2n=4*=72，染色体基数为18；周群[12]研究表明湖北山麦冬为三倍体植物，染色体数目为2n=3*=54，染色体基数同样为18，认为湖北麦冬与山麦冬可能是各自独立的两个物种。可知，山麦冬属植物的染色体基数可能较为确定，*=18，需对其他物种进行研究，推论方可进一步得出证实。
根据Flora of China记载[13]，甘肃山麦冬未记录；矮小山麦冬染色体数为2n=36；禾叶山麦冬染色体数为2n=36*，72*，108*；长梗山麦冬未记录；山麦冬染色体数为2n=36，72*，（88*），90*，108*；阔叶山麦冬染色体数为2n=36*，72*，108，（112*）。麦冬染色体数为2n=34*，36*，67，68*，72*，108*；沿阶草染色体数为2n =36*，108*。因此，对麦冬类植物的染色体组型进行统一研究，有助于完善麦冬类植物细胞学内容，更可对该类植物的鉴别提供细胞学资料。



3、 本课题的主要研究内容（提纲）和成果形式：
主要研究内容:
⑴麦冬类植物的鉴定；
⑵麦冬类种质资源圃的建立；
⑶麦冬类植物染色体观察与分析；
⑷麦冬类植物DNA条形码的构建。
成果形式：
⑴麦冬类植物种质资源圃
⑵染色体核型图、核型模式图
⑶DNA条形码核苷酸序列


4、 拟解决的关键问题
⑴补充麦冬类植物的细胞学内容；
⑵为解决麦冬类植物在分类学上的争议提供依据；
⑶建立麦冬类植物的DNA条形码。

5、 研究思路、方法和步骤：
（1）麦冬类植物种质资源库的建立
将野外采集的麦冬类植物，种植于华侨大学麦冬类植物种质资源圃中，对其进行编号排序，并按顺序种植，精心照料，除草、施肥、浇水，保证其健康成长，为后续的DNA提取与核型分析工作奠定物质基础。
（2）麦冬类植物染色体核型分析
采用改进的染色体去壁低渗法，依照李懋学与陈瑞阳的核型标准化分析。
（3）麦冬类植物DNA条形码的应用
采用改良的CTAB法提取麦冬类植物基因组；ITS序列扩增体系及程序参照黄玉吉的方法，并进行改进；trnH-psbA参照邵浩的方法，并进行改进；trnL-F参照许崇梅的方法，并进行改进。将扩增出含有目标片段的PCR产物，送至南京金斯瑞生物科技有限公司进行纯化及测序，得到序列报告。
（4）生物信息学软件分析序列
将得到的DNA条形码序列报告，通过生物信息学软件DNAMAN、Clustal*、Mega4.0，进行序 ……（未完，全文共4567字，当前仅显示2307字，请阅读下面提示信息。收藏《论文开题：麦冬类植物细胞学与DNA条形码研究》）