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全世界分布葡萄属植物约有70余种,由于种间杂交频繁,形态变异较为复杂,部分葡萄属植物的分类存在争议。目前有关葡萄属的进化研究相对较少,而国内的研究也多停留在形态方面,分子系统学研究开展的较少。叶绿体基因组在研究植物系统进化关系方面具有独特的价值,本研究选取叶绿体基因组为研究对象。首先,对实验室前期组装得到的22个葡萄种的24个叶绿体基因组的重复序列、IR区段的收缩和扩张、基因组变异、密码子偏好性、序列分化等进行系列比较分析。进而,利用叶绿体基因组对葡萄属系统发育关系进行重建,主要的研究结果如下:1.重复序列分析表明,24个葡萄属植物重复序列多分布在叶绿体基因组的非编码区,不同种之间重复序列的数量均变化不大;IR区的收缩和扩张分析表明,大多数中国野生葡萄的ycf1假基因距JSA边界为0bp,北美野生葡萄ycf1假基因距JSA边界大都为20bp左右,表明与北美野生葡萄相比,中国野生葡萄叶绿体基因组IR序列发生了明显的收缩;去除叶绿体基因组的IRB区域后,以刺葡萄塘尾葡萄为参考序列,从其他23个葡萄属植物叶绿体基因组中共检测到2238个变异位点,其中包括1817个SNP位点,421个INDEL位点(245个插入和176个缺失),这些变异热点可以作为潜在的分子标记用于葡萄属种质资源的鉴定;密码子的偏好性分析表明,葡萄属植物叶绿体基因组与大多数被子植物类似,偏好使用AT结尾的密码子;K2p遗传距离分析表明,葡萄属叶绿体基因组序列分化水平较低。但根据该遗传距离,仍可以有效地区分圆叶葡萄与真葡萄亚属,而葡萄属北美种与中国野生葡萄也存在着一定的遗传距离差异。2.利用叶绿体LSC+SSC+IR序列并通过两种不同的建树方法(最大似然法和贝叶斯法)对葡萄属植物进行了系统进化研究。结果表明,葡萄属可划分为真葡萄亚属和圆叶葡萄亚属,真葡萄亚属可划分为东亚种群、欧亚种群和北美种群,与传统分类一致。中国野生葡萄可以进一步划分为4个亚枝。第一亚枝由‘刺葡萄941’组成,第二亚枝由华东葡萄和菱叶葡萄组成,第三亚枝由変叶葡萄、小叶葡萄、桑叶葡萄、蘡薁、狭叶葡萄、乳源葡萄组成,第四亚枝由11个中国野生葡萄和紫葛葡萄组成;3.利用BEAST软件对葡萄属的分化时间进行了研究。结果表明,葡萄属的分化时间约在44.3Ma(95%HPD:32.4-66.7Ma),葡萄属欧亚支系的分化时间约在27.9Ma(95%HPD:19.9-34.1Ma),中国野生葡萄的分化时间约在20.8Ma(95%HPD:13.7-27.7Ma)。