降香黄檀与越南黄檀木材dna条形码筛选与鉴定研究

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1、摘要传统的木材识别方法不仅依赖于木材的解剖特征，而且需要鉴定者具有丰富的木材识别知识储备和识别经验。对于一些宏观或微观结构十分相似的木材树种，很难依靠传统的木材识别方法将其准确地鉴定到种。因此，在木材加工、利用和贸易活动中，对木材进行科学、准确的鉴定显得尤为重要和迫切。相比较传统的木材识别方法而言，DNA条形码技术是一种有效地鉴别木材的方法。本研究以不同产地采集的降香黄檀与越南黄檀木材为研究对象，对不同干燥温度处理的降香黄檀木材进行DNA提取，分析不同干燥温度处理对降香黄檀心、边材DNA提取和PCR扩增的影响，并通过比较不同产地降香黄檀与越南黄

2、檀6条条形码序列的种内及种间的变异，评价并筛选出用于降香黄檀和越南黄檀木材鉴定的DNA条形码，为利用DNA条形码技术鉴定降香黄檀与越南黄檀木材提供理论依据。获得了如下主要结果：1、通过比较降香黄檀与越南黄檀木材解剖构造特征，结果表明降香黄檀与越南黄檀木材在宏观构造上差别并不明显，二者仅在材色深浅和气味浓烈程度上有差别。降香黄檀与越南黄檀木材在微观构造差别主要体现在管孔大小和异Ⅲ形木射线细胞数量上。因此，采用常规的木材解剖识别手段很难将降香黄檀与越南黄檀木材准确区分开来。2、分别采用PTB法和PTB试剂盒结合法对不同干燥温度处理的降香黄檀不同部位

3、木材进行DNA提取试验，比较不同干燥温度处理对降香黄檀心、边材DNA提取和PCR扩增的影响，评价两种DNA提取方法对不同干燥温度处理木材DNA提取效果。干燥温度越高，对木材组织DNA影响越大，65℃以上的干燥温度对木材DNA后续研究存在较大的影响。以边材组织中提取的DNA为模板扩增6条条形码片段，扩增效果均要优于心材。PTB试剂盒结合法针对不同干燥温度处理心、边材的提取效果优于PTB法。3、通过提取不同产地采集的降香黄檀与越南黄檀木材DNA，并对6条候选条形码序列进行PCR扩增、测序和序列比对分析。结果表明，心材组织DNA多已发生降解，且多降解

4、呈2000bp以下的小片段，从边材和枝条中提取的DNA质量要优于心材部分，且心材组织中提取的DNA在琼脂糖凝胶图谱上无法显示。因此，通过PCR扩增不同长度目的片段的结果，是检验从木材组织中提取DNA效果的重要指标。心材中提取的DNA扩增成功率要低于边材和枝条。较短的DNA条形码序列扩增成功率最高，片段越长扩增效率越低，叶绿体基因间隔片段的扩增成功率要高于叶绿体基因片段。4、通过对不同产地降香黄檀与越南黄檀木材DNA条形码序列种内和种间遗传I变异进行分析，发现rpoC1、rbcL和trnH-psbA三条DNA条形码序列具有较大的种间遗传距离。降香

5、黄檀与越南黄檀木材叶绿体间隔区trnH-psbA序列种内和种间遗传距离分布存在“Barcodinggap”。5、通过采用基于系统进化关系的方法、基于序列特征值的方法、基于遗传距离的TAXONDNA方法和Wilcoxon秩和检验对6条候选条形码序列在降香黄檀与越南黄檀木材识别能力进行评价，发现trnH-psbA序列扩增和测序成功率最高，各种分析方法结果均表明trnH-psbA序列对降香黄檀与越南黄檀木材有最高的鉴别能力，因此，我们建议将叶绿体基因间隔区trnH-psbA序列作为降香黄檀与越南黄檀木材的DNA条形码。关键词：降香黄檀；越南黄檀；DN

6、A条形码技术；黄檀属；木材识别IIAbstractThetraditionalmethodofwoodidentificationdoesnotonlyrelyonmicroscopiccharactersdistinctly,butalsorequiretheidentifiertopossessrichprofessionalknowledgeandexperience.Becausemacroscopicandmicroscopiccharactersofwoodarequitesimilaramongspecieswhentheybel

7、ongtoonefamilyorareclosewitheachothergenetically,itisverydifficulttoidentifythemaccuratelyataspecieslevelusingthetraditionalmethods.Therefore,itisurgentandimportanttofoundanewscientificandaccuratemethodforidentifyingwoodforwoodprocessing,utilizationandtrading.DNAbarcodingisa

8、neffectivemethodcomparingwithtraditionalmeansmainlybasedonanatomicalcharact