Page 86 - 《广西植物》2023年第10期

１ ８ ４ ０ 广 西 植 物 ４３ 卷
录待测样品和标准品的相对荧光强度计算待测品 生草本克隆植物ꎬ具有有性繁殖和克隆繁殖的能
基因组大小ꎬ快速而简便( Ｄｏｌｅｚｅｌ ＆ Ｂａｒｔｏｓꎬ ２００５ꎻ 力ꎮ 在生长季节ꎬ植株长出花穗并主要通过风媒
Ｈａｒｅ ＆ Ｊｏｈｎｓｔｏｎꎬ ２０１２ꎻ Ｊｉｎｇａｄｅ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２１)ꎬ这一 传粉ꎬ同时一些根茎会在植株的基部发育ꎬ最终长
方法需要精确而合适的参照种ꎮ 近年来随着测序 成多个克隆分株ꎮ 在秋末ꎬ种子逐渐成熟ꎬ植株地
技术的提升和成本的下降ꎬ基因组 Ｓｕｒｖｅｙ 分析逐 上部分枯死ꎬ地下部分根尖膨大形成球茎ꎮ 种子

渐成为测定基因组大小的替代手段( Ｃｈｅｎ ｅｔ ａｌ.ꎬ 和球茎在次年春天发芽为新苗和克隆分株( Ｓｕｎ ｅｔ
２０１５ꎻ霍恺森等ꎬ２０１９ꎻＭｇｗａｔｙｕ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２０)ꎬ这一 ａｌ.ꎬ ２００１)ꎮ
方法不需要特定的对照样品ꎬ但其费用依然比流 本实验中海三藨草的 ６ 个样本为采自长江口
式细胞术高很多ꎮ 因此ꎬ将上述两者结合起来测 地区的 ＣＪ１、ＣＪ２、ＣＪ３ 和采自杭州湾地区的 ＨＺ１、

定基因组大小不失为较好的方法ꎮ ＨＺ２、ＨＺ３ꎬ涵盖该物种的整个分布范围和主要的
植物 ＤＮＡ Ｃ 值数据库目前包含 １２ ２７３ 个物 生境类型ꎮ 在其他研究工作中ꎬ这些样本在遗传
种的 Ｃ 值( Ｌｅｉｔｃｈ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１９)ꎮ Ｃ 值的常用单位 上的差异通过 ＲＡＤ 测序被确定ꎮ 其中ꎬＣＪ１ 和 ＣＪ３
为 ｐｇꎬ但也可以通过 １ ｐｇ ＝ ９７８ Ｍｂｐ 进行单位换 采自低盐围垦地ꎬ很少受到潮汐的影响ꎬ因此盐度
算ꎮ 其中莎 草 科 基 因 组 大 小 范 围 很 大ꎬ１Ｃ 值 在 逐渐降低至 ０‰ ~ ０.５‰ꎻＣＪ２ 和 ＨＺ３ 采自中盐滩
１９６ ~ ９ ６５７. ９ Ｍｂｐ 之 间 ( Ｎｉｓｈｉｋａｗａ ｅｔ ａｌ.ꎬ １９８４ꎻ 涂ꎬ夏季表层平均盐度约 ５‰ꎻＨＺ１ 和 ＨＺ２ 采自高
Ｋａｕｒ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１２)ꎮ 测定结果主要集中于薹草属 盐滩涂ꎬ受潮汐影响较大ꎬ夏季表层水体盐度均值
(Ｃａｒｅｘ)的物种ꎮ 在藨草属中ꎬ过去的研究只测定 约为 １０‰ꎮ 扁秆藨草的 ３ 个样本采自浙江杭州ꎬ
了 水 葱 ( Ｓ. ｔａｂｅｒｎａｅｍｏｎｔａｎｉ )、 林 生 藨 草 ( Ｓ. 生境水体盐度接近淡水ꎮ 海三棱藨草(♀) 和扁秆
ｓｙｌｖａｔｉｃｕｓ)、沼生水 葱 ( Ｓ. ｌａｃｕｓｔｒｉｓ) 的 基 因 组 大 小 藨草( ♂) 杂交材料来源于杨梅等人的杂交实验
(Ｍｏｗｆｏｒｔｈꎬ １９８６ꎻ Ｌｅｉｔｃｈ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１９)ꎬ为了更好 (Ｙａｎｇ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１３)ꎮ 藨草的 １ 个样本采自江苏启
地保护和利用基因资源ꎬ亟须加强对海三棱藨草 东(表 １)ꎮ 上述材料均种植在复旦大学江湾校区
及其同域分布的近缘种如藨草( Ｓ. ｔｒｉｑｕｅｔｅｒ) 和扁 玻璃温室ꎬ相同的淡水环境下对所有样品取球茎
秆藨草(Ｓ. ｐｌａｎｉｃｕｌｍｉｓ)的基因组大小的研究ꎮ 或地下茎进行克隆繁殖ꎬ待幼苗长至约 ２０ ｃｍ 高ꎬ
本研究以长江口和杭州湾地区的海三棱藨草 取样品进行后续实验ꎮ
及其近缘种为研究对象ꎬ通过基因组 Ｓｕｒｖｅｙ 分析 １.２ 海三棱藨草基因组 Ｓｕｒｖｅｙ 分析
测定海 三 棱 藨 草 的 基 因 组 特 征 信 息ꎬ 并 以 绿 豆 １.２.１ ＤＮＡ 提取和检测 提取海三棱藨草样本 ＣＪ１
(Ｖｉｇｎａ ｒａｄｉａｔａ)为标准品ꎬ通过流式细胞仪测定海 的基因组 ＤＮＡꎬ紫外可见分光光度计检测 ＤＮＡ 浓
三棱藨草及其近缘种和杂交材料共 １３ 个样本的 度ꎬ１％琼脂糖凝胶电泳检验 ＤＮＡ 完整性ꎮ 将海三
基因组大 小ꎬ以 探 讨 以 下 问 题: ( １) 探 究 基 因 组 棱藨草样本 ＣＪ１ 的基因组 ＤＮＡ 送到北京诺禾致源
Ｓｕｒｖｅｙ 分析与流式细胞术测得藨草属物种基因组 科技有限公司进行基因组 Ｓｕｒｖｅｙ 分析ꎮ
大小的准确性ꎻ(２)鉴定海三棱藨草是否起源于扁 １.２.２ 建库测序和分析组装 将质检后的 ＤＮＡ 样
杆藨草和藨草杂交ꎻ(３)探讨海三棱藨草种内可能 品随机打断ꎬ经末端修复、加 Ａ 尾、加测序接头、纯
的倍性变化和基因组大小变化ꎬ以及基因组大小 化、ＰＣＲ 扩增等( Ｒｏｚｅｎ ＆ Ｓｋａｌｅｔｓｋｙꎬ ２０００) 构建文
的进化意义ꎮ 本研究旨在扩充藨草属植物基因组 库ꎬ对 文 库 进 行 质 量 检 测ꎬ 检 测 合 格 后ꎬ 通 过
数据信息和鉴定海三棱藨草的物种起源ꎬ并为未 Ｉｌｌｕｍｉｎａ Ｈｉｓｅｑ ２０００ 平台进行 Ｐａｉｒｅｄ ｅｎｄｓ( ＰＥ) 双
ＴＭ
来的全基因组测序工作提供重要参考信息ꎮ 端测序ꎬ对测序得到的数据进行过滤ꎬ评估 ＧＣ 分
布、质量值 Ｑ２０、Ｑ３０ 等ꎮ 对过滤后的高质量数据
１ 材料与方法 进行 Ｋ￣ｍｅｒ 分析ꎬ以 Ｋ￣ｍｅｒ 深度为横坐 标ꎬＫ￣ｍｅｒ
数量频率或 Ｋ￣ｍｅｒ 种类频率为纵坐标绘制频率分
１.１ 植物材料 布图ꎬ通过公式( 基因组大小 ＝ Ｋ￣ｍｅｒ 总数 / Ｋ￣ｍｅｒ
实验材料见表 １ꎬ包括目标种海三棱藨草ꎬ同 期望深度) 得到海三棱藨草样本 ＣＪ１ 的基因组大
域分布的近缘种扁秆藨草和藨草ꎬ以及海三棱藨 小、杂合情况和重复序列比例等ꎮ
草和扁秆藨草的杂交材料ꎮ 上述材料均属于多年 通过 Ｓｏａｐｄｅｎｏｖｏ 软件(Ｌｉ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１０)对基因