地黄属和崖白菜属的分子系统学研究——兼论地黄属和崖白菜属的科级系统位置的任务书.docx

地黄属和崖白菜属的分子系统学研究——兼论地黄属和崖白菜属的科级系统位置的任务书
任务书
一、研究背景
地黄属（Rehmannia）和崖白菜属（Lithospermum）是两个分布广泛，物种丰富且重要的植物属，分别属于马蹄草科（Scrophulariaceae）和紫草科（Boraginaceae）。地黄属共有6个物种，主要分布在中国，且多数物种均为我国特有；崖白菜属共有50多个物种，分布于亚洲、欧洲和北美洲，其中中国有19个物种，其中10多个物种为中国特有。
地黄属和崖白菜属在医学和药用上具有重要意义，早在500年前的明朝时期，地黄、崖白菜已经作为药材被纳入《本草纲目》。其中，地黄具有滋阴、清热、补益肝肾等功效，在中药学中应用十分广泛。崖白菜除了有绝妙无比的蓝色花朵和华丽的果实外，其根、叶、果实等部位都含有较多的黄酮类物质，具有消炎、抗过敏、降血压等功效。
然而，对于地黄属和崖白菜属的系统分类研究还很有限，尤其是分子系统学方面的研究，目前报道的文献较少且还存在一定的矛盾，导致目前对于这两个属的系统分类位置还不够清晰，因而有必要进行深入的研究。
二、研究内容和目的
本次研究将主要采用分子系统学的方法，以地黄属和崖白菜属为对象，对不同物种之间的基因序列进行分析和比较，以揭示它们之间的亲缘关系，同时探究各个物种之间的形态差异和分类学特征等。
具体来说，本次研究的主要内容包括以下几个方面：
1.采集不同地理分布、型态和种类的样本，并进行分类鉴定和形态学特征的分析。
2.以ITS核糖体DNA和cpDNA为指纹标记，采用PCR技术扩增和测序。
3.基于基因序列进行系统发育分析、构建系统发育树并计算其支持率以确定各物种之间的亲缘关系。
4.结合形态学特征和分子系统发育结果，探讨地黄属和崖白菜属的科级系统位置。
研究目的是：
1.揭示地黄属和崖白菜属的分子系统发育关系和分类学特征，为进一步的药用和保护等工作提供依据。
2.构建地黄属和崖白菜属的系统发育树，并计算其支持率，以确定各物种之间的亲缘关系，并探讨它们的科级系统位置。
三、研究方法
（1）采集样品
从指定地点采集地黄属和崖白菜属的样品，认真标注记录鉴定信息，提取细菌属pUC18基质、荧光、荧光墨汁、链霉素等，并进行冷冻切割和扫描电镜分析等。
（2）DNA提取
使用CTAB法、SPDT法等提取叶片、根部细胞中DNA。
（3）聚合酶链式反应（PCR）
使用扩增ITS核糖体DNA和cpDNA的PCR引物，进行PCR扩增反应。
（4）测序和数据处理
接着将扩增出的DNA片段进行测序，靠近参考序列，利用光电式测序指纹仪进行电泳分析，利用基因序列资料进行计算和比较。
（5）系统发育分析
利用分子进化多种尺度探讨系统发育关系，建立系统发育树，运用MolecularEvolutionaryGeneticAnalysis（MEGA）播放样本。
四、研究意义与预期结果
本次研究具有重要的意义和预期结果：
1.揭示地黄属和崖白菜属之间的系统发育关系和分类学特征。研究将明确地黄属和崖白菜属各个物种之间的遗传关系，并探讨它们的分类学特征和科级系统位置等。
2.为进一步发掘和利用地黄属和崖白菜属的药用和保护价值提供基础。本次研究的结果将为进一步的药用研究、种质资源保护和发掘等提供重要的基础资料。
3.为生物多样性保护提供参考。地黄属和崖白菜属是我国特有植物，研究它们的遗传和分类关系可以揭示其生物多样性，为相关生物多样性保护和管理提供一定的参考。
五、参考文献
1.ChenS.,FugateK.K.,LiaoJ.P.,etal.PhylogenyofLithospermum(Boraginaceae)inferredfromnuclearandplastidDNAsequences,withemphasisonChinesespecies.Taxon,2008,57(3):799-810.
2.LiaoJ.P.,GaoL.M.PhylogeneticrelationshipsofRehmanniaandTriaenophora(Scrophulariaceae)inferredfromDNAsequencesofnuclearandplastidgenomes.PlantSystEvol,2004,251(2):109-125.
3.刘卫东,陈述祖,罗向莹,等.三变沙参的医学机理及现代化利用.云南中药杂志,2005,26(2):34-36.
4.郭懿慈.化学成分与药理作用.马乔青,温霞编.地黄属植物研究进展.北京:科学出版社,2006:195-207.