菊属及其近缘属植物遗传多样性及亲缘关系初步研究的任务书.docx

菊属及其近缘属植物遗传多样性及亲缘关系初步研究的任务书
一、研究背景及意义
菊属（Aster）是菊科（Asteraceae）中的一属，包含了大约600种。菊属的植物广泛分布于全球各地，具有重要的经济和生态价值。许多菊属植物被用作观赏植物、药用植物、食用植物、染料植物和工业原材料等。菊属植物还具有重要的环境、生态和生物学意义，是一些生态系统和生态环境的重要组成部分。
菊属植物具有较高的遗传多样性，不同的品种和种群具有不同的遗传特征和遗传变异程度。对菊属植物的遗传多样性和亲缘关系的研究，可以为菊属植物的分类学、系统发育、遗传改良和保护等方面提供基础性的数据和信息。研究菊属及其近缘属植物的遗传多样性和亲缘关系，不仅有助于深入了解这些植物的生态和生物学特征，还能为菊属植物的保护和利用提供科学依据和技术支持。因此，开展菊属及其近缘属植物遗传多样性及亲缘关系的研究，具有重要的科学意义和实践价值。
二、研究目的和内容
研究目的：通过研究菊属及其近缘属植物的遗传多样性和亲缘关系，揭示这些植物的遗传结构、演化历史和种群分化模式，为菊属植物的分类学、系统发育、遗传改良和保护等方面提供基础性的数据和信息。
研究内容：
1.采集和鉴定研究样本，包括菊属和一些近缘属植物，比较分析它们之间的形态和生物学特征，筛选出具有遗传多样性和亲缘关系代表性的样本。
2.通过分子生物学技术分析研究样本的遗传多样性，包括DNA多态性分析和DNA序列分析等方法。运用RAPD、ISSR、SSR等分子标记技术，分析研究样本的基因型和等位基因频率，计算遗传多样性指标，比较不同品种和种群的遗传多样性和遗传变异程度。
3.利用分子系统发育学方法，分析研究样本的亲缘关系和演化历史，包括构建系统发育树、计算遗传距离和聚类分析等方法。通过分析研究样本的DNA序列差异和分歧，揭示不同种间和种内的遗传关系和遗传演化历史。
4.结合形态学和生物学特征，分析研究样本的适应性进化和种群分化模式，比较不同品种和种群的生态适应性和遗传分化程度。
三、研究方法和技术路线
1.采集和鉴定研究样本：采集菊属和近缘属植物的叶片、茎、花蕾等组织样本，进行形态学和生物学特征的比较分析；利用植物分类学和系统学的方法对鉴定结果进行确认，并筛选出具有代表性的样本。
2.DNA多态性分析：利用RAPD、ISSR、SSR等PCR技术，分析不同样本的DNA多态性，计算遗传多样性指标如遗传多样性、等位基因数目、基因型频率、PIC值等。
3.DNA序列分析：利用PCR扩增和测序技术，得到样本的DNA序列，并比较序列差异和分歧，测定不同种间和种内的遗传距离和遗传关系，构建系统发育树。
4.适应性进化和种群分化分析：结合形态学和生物学特征，分析不同品种和种群的适应性进化和种群分化模式，比较不同品种和种群在基因、形态和生理等方面的差异和相似性。
技术路线：样本采集和鉴定→DNA多态性分析→DNA序列分析→适应性进化和种群分化分析→研究结果和讨论。
四、研究计划和预期成果
1.研究计划
（1）样本采集和鉴定时间：3个月
采集菊属和近缘属植物样本，进行形态学和生物学特征比较分析，确定具有代表性的样本。
（2）DNA多态性分析时间：6个月
使用RAPD、ISSR、SSR等分子标记技术，分析不同样本的遗传多样性和等位基因频率，计算遗传多样性指标，比较不同品种和种群的遗传多样性和遗传变异程度。
（3）DNA序列分析时间：6个月
利用PCR扩增和测序技术，测定样本的DNA序列，比较序列差异和分歧，测定不同种间和种内的遗传距离和遗传关系，构建系统发育树。
（4）适应性进化和种群分化分析时间：3个月
结合形态学和生物学特征，分析不同品种和种群的适应性进化和种群分化模式，比较不同品种和种群在基因、形态和生理等方面的差异和相似性。
2.预期成果
（1）建立菊属及其近缘属植物的遗传多样性数据库，包含不同品种和种群的遗传多样性和等位基因频率等数据。
（2）揭示菊属及其近缘属植物的遗传多样性和亲缘关系，明确它们的种群分化历史和演化模式。
（3）为菊属植物的分类学、系统发育、种质资源保护和遗传改良等方面提供基础性数据和信息。
（4）为菊属及其近缘属植物的利用和保护提供科学依据和技术支持。