云南黄毛草莓的nrDNA ITS和cpDNA psbA-trnH序列分子鉴定及进化特征分析

[目的]利用核糖体DNA(nrDNA)ITS序列和叶绿体DNA(cpDNA)psbA-trnH序列对云南不同地理区域的黄毛草莓进行分子鉴定,并分析不同地理居群间的分子进化及地理分布特征,为黄毛草莓种质鉴定、保护及开发利用提供理论依据.[方法]以云南省12个不同地理区域的黄毛草莓居群样品为材料,PCR扩增其ITS和psbA-trnH序列,并进行双向测序及序列合并,分别基于ITS和psbA-trnH序列及二者合并序列构建系统发育进化树.最后利用DnaSP 5.10对ITS和psbA-trnH序列进行核苷酸多样性(π)及单倍型数目、类型和多样性(Hd)分析,并对黄毛草莓居群进行中性检验及分子进化特征分析.[结果]基于ITS和psbA-trnH序列的聚类分析结果均显示,12个不同地理区域的黄毛草莓居群样品均与GenBank数据库中下载的黄毛草莓聚在一个分支上,分支自展值均大于阈值(75%),表明这两种序列均可用于黄毛草莓种质的分子鉴定.基于二者合并序列的聚类分析结果与上述结果基本一致,但分支自展值达99%,表明该聚类分析结果更可靠.不同地理区域的黄毛草莓ITS序列间的遗传距离为0~0.014,排序为迪庆州>昆明市>文山州,psbA-trnH序列间的遗传距离为0~0.025,排序为昆明市>迪庆州>文山州,推测ITS和psbA-trnH序列均能显示黄毛草莓居群遗传分化与地理分布格局的相关性.ITS序列长度为668 bp,变异位点百分率为1.8%,共有8种单倍型,Hd和π分别为0.894±0.078和0.006,以昆明市黄毛草莓样品的单倍型最多,为4种;psbA-trnH序列有203 bp,变异位点百分率为2.5%,psbA-trnH序列共有5种单倍型,Hd和π分别为0.788±0.090和0.009,以昆明市黄毛草莓样品单倍型最多,为3种,表明两种序列的单倍型均呈现地理分布格局.黄毛草莓ITS和psbA-trnH序列的中性检验Tajima's D值分别为-0.673和0.227(P>0.1),表明云南省12个不同地理区域的黄毛草莓居群保持稳定状态,在截至目前的历史时间内不存在扩张.[结论]从云南不同地理区域采集的样品均为黄毛草莓.ITS序列和psbA-trnH序列均可作为黄毛草莓的DNA条形码,二者的合并序列更能准确鉴定黄毛草莓种,适用于黄毛草莓分子谱系地理学研究.     

西川红景天nrDNA ITS序列初步研究

[目的]对西川红号天nrDNA ITS序列进行分析,并与cpDNA（叶绿体DNA）trnS-trnG序列和rpl20-rps12序列进行比较,从而初步比较2套植物基因组的进化速率。[方法]采用改良CTAB法从硅胶干燥的西川红景天叶片中提取总DNA,并对nrDNA ITS区进行扩增、纯化、测序,然后与cpDNA trnS-trnG和rp120-rps 12序列进行比较。[结果]序列比对后得到长度为701bp的ITS序列,其中变异位点13处,占总序列的1.85％。在13处变异位点中,8处为碱基置换,5处为插入／缺失。（A＋T）含量为46．9％,（G＋C）含量为53．1％。核苷酸多样性为0．00427。[结论]西川红景天nrDNA ITS区域较cpDNA trnS-trnG序列和rp120-rps12序列保守,进化速率较慢。     

基于nrDNA ITS序列对枸杞雄性不育材料的鉴别

对7份常规枸杞种质和1份枸杞雄性不育材料的DNA中nrDNA ITS(核糖体DNA基因内转录间隔区)序列进行分析,从分子水平对枸杞雄性不育材料作出鉴定.采用改进CTAB法提取枸杞叶片DNA,利用合成的特异引物对其DNA中nrDNA ITS区进行扩增、克隆,对目的片段测序分析.结果显示首次测序得到了枸杞雄性不育材料和其他7份常规枸杞种质的nrDNA ITS区碱基序列,整个ITS序列长度为559～633 bp,平均为612 bp,共有160个变异位点,占25.3%;保守位点473,占74.7%;67个转换位点和31个颠换位点.表明基于nrDNA ITS区序列分析可作为鉴定枸杞雄性不育材料的一种新的鉴别方法.     

基于GenBank数据对红柴胡nrDNA序列ITS2片段的分析

[目的]了解红柴胡nrDNA序列ITS2片段特征,为中药柴胡的分子鉴定提供科学依据。[方法]从GenBank中获取已公布红柴胡ITS全长序列38条和ITS2序列3条,利用MEGA6.0进行多序列比对,分析ITS2片段碱基成分、变异位点、信息位点,计算遗传距离,并用邻接法(NJ)构建系统聚类树。[结果]ITS2片段长度为224～230 bp,共发现14个简约信息位点,最大遗传距离0.124,系统树可明显分为4组,85.37%的聚为一组。[结论]ITS2在红柴胡居群中比较保守,可作为DNA barcoding鉴定的片段使用。     

基于nrDNA ITS序列的18份宁夏枸杞资源的遗传多样性

[目的]利用nrDNA ITS序列,探讨18份宁夏枸杞资源的遗传多样性。[方法]采用改进CTAB法提取枸杞叶片基因组DNA,利用合成的特异引物对其DNA中nrDNA ITS区进行扩增、克隆,对目的片段测序分析并对测序结果进行聚类分析。[结果]通过测序首次获得了18种宁夏枸杞nrDNA ITS区碱基序列,整个ITS序列长度变异范围为559~634 bp,平均为612 bp,整个转录间隔区(ITS1+ITS2)对位排列后总长度为480 bp,包括194个变异位点,占40.4%;286个保守位点,占59.6%。聚类结果表明了18份宁夏枸杞的亲缘关系与差异,并将其分为3个大类。[结论]基于nrDNA ITS区序列分析在研究枸杞种质遗传多样性方面具有一定的优越性。     

紫芝栽培新品种武芝2号基于rDNA-ITS和ITS2的分子鉴定与分析

[目的]探讨利用rDNA-ITS及其ITS2二级结构进行紫芝栽培新品种武芝2号(原名紫芝S2)的分子鉴定.[方法]通过第一代和第三代测序技术分别获得武芝2号的ITS序列,针对灵芝属(Ganoderma spp.)相关种类的ITS序列构建系统进化树进行分子分类鉴定,采用rDNA-ITS及相关引物序列进行BLAST比对分析...     

栀子栽培品种与近缘种的ITS2序列分析

[目的]栀子属植物是重要的观赏、药用、色素和油用资源植物,有着悠久的栽培历史.由于生长环境的不同,以及长期的人工栽培和选育,使其习性、叶的形状、花的形态、果实的形状及大小等发生诸多变异,使得栀子栽培群体的变异类型丰富,并形成了一些较为稳定的品种类型.开展栀子栽培品种和近缘种核糖体DNA内部转录间隔区2(nrDNA ITS2)序列变异程度、遗传距离和亲缘关系研究,为栀子属植物品种鉴定、遗传育种及多样性保护提供科学依据.[方法]以保存于江西省林业科学院中药资源圃内的栀子18个栽培品种和3个近缘种共38个样品为试验材料,进行聚合酶链式反应(PCR)直接测序法,对样品进行ITS2片段扩增和双向测序,所得序列用Codon Code Aligner v6.0.1软件拼接后,采用Lasergene Edit Seq 11.1软件进行平均碱基组成百分比统计,用MEGA7.0软件进行分析比对,获得序列长度、GC含量以及变异位点,基于K2P模型分析遗传距离,用UPGMA法构建系统聚类树.[结果]序列变异程度分析显示,狭叶栀子和栀子的ITS2序列长度均为347 bp,GC含量为66.86％,大黄栀子序列长度为355 bp,GC含量为67.61％,栀子栽培品种序列长度除'燃叶'、'金福水栀'为348 bp外,其他品种序列长度和栀子一致,均为347 bp,栀子栽培品种与近缘种间的平均GC含量相差不明显,GC含量为66.28％～67.15％,其中'白蟾'GC含量最低,'雀舌栀子'和'银边雀舌'GC含量最高.所有样本ITS2序列比对共产生12个变异位点,10个碱基插入,其中8个碱基插入是大黄栀子所独有的,且存在5个特异的变异位点,一部分表型特征有共性的品种之间有共同的变异位点,如植株矮小、叶片小而窄长的品种'雀舌栀子'和'银边雀舌'在50 bp处,果实相对较大的品种'分关1号'、'金福水栀'和'金元'在84 bp处等.一些品种具有特异的变异位点,如'白蟾'(133 bp处)、'小白蟾'(229 bp处)等.序列遗传距离分析显示,栀子属种间遗传距离普遍小于近缘种和品种间的遗传距离,大于栀子栽培品种之间的遗传距离,所有样本平均遗传距离为0.0055,大黄栀子和'白蟾'间遗传距离最大,为0.0206.聚类分析结果显示,栀子属乔木树种大黄栀子单独成一支,与栀子属其它种和栀子栽培品种亲缘关系最远,狭叶栀子和野生栀子所有个体总体表现出较近的亲缘关系.[结论]分析结果表明,3种栀子属植物在ITS2序列长度和GC含量上表现出较高的保守性,研究发现的部分品种共同变异位点以及部分品种特异变异位点将对栀子品种鉴定有较大的应用价值.部分聚类结果和以表型数据为基础的数量分类结果类似,但并没有像数量分类结果那样以花重瓣、大果、小果等性状形成明显的系统分枝,研究结果对栀子品种起源、资源保护和种质创新等方面有重要的指导价值.     

棉花黄萎病菌ITS序列的获得及系统进化分析

为探明从河南安阳棉区分离的棉花黄萎病菌的系统进化关系,利用真菌内转录间隔区通用引物ITS1和ITS4对来自安阳地区的棉花黄萎病菌内转录间隔区(ITS)进行PCR扩增,得到542bp大小的片段,经过克隆、测序和在GenBank中进行BLASTN分析,证明了该片段来自大丽轮枝菌的ITS区,也进一步证明该棉花黄萎病菌是大丽轮枝菌。同时,对该序列在NCBI的GenBank进行了登记,登记号为EU835817。利用该ITS序列与GenBank中搜索到的黄萎病菌ITS序列一起构建了相应黄萎病菌的系统进化树,在进化树上所搜索到的13个大丽轮枝菌都聚类到一个进化枝上,而且中国报道的植物黄萎病菌,包括安阳地区黄萎病菌在内的3个大丽轮枝菌在进化树上处于相邻的位置,表明:这3个菌可能具有相同的起源。这些结果有助于理解棉花黄萎病安阳菌株的进化地位,该ITS序列还可以应用于棉花黄萎病安阳菌株的特异分子鉴定。     

不同荆芥种质资源的AFLP标记和ITS序列分析

【目的】利用AFLP标记和ITS序列分析方法,对11份荆芥(Schizonepeta tenuifolia Briq.)种质进行分析鉴定,为荆芥种质资源鉴定和利用提供理论依据。【方法】以11份荆芥幼苗为材料,提取基因组DNA,利用6种引物组合对其进行AFLP标记分析。利用ITS引物对荆芥样品进行PCR扩增、测序,利用DNAMAN软件分析11份种质的ITS序列,对其进行鉴定。【结果】荆芥AFLP标记多态性不高,选用的6个引物组合扩增出条带241条,多态性条带154条,多态性比率为63.90%;对供试材料AFLP数据结果进行聚类,亲缘关系较近或引种频繁地区荆芥种质资源聚类在一起。ITS序列分析结果表明,供试的11份荆芥材料的ITS序列完全相同,表明荆芥种质间ITS序列保守性较强。【结论】同时利用AFLP标记和ITS序列分析对荆芥种质资源进行鉴定,可以有效提高检测的准确性。     

基于mtDNA和cpDNA序列的甘薯栽培种及近缘野生种分析

目的 利用线粒体DNA(Mitochondrial DNA,mtDNA)序列和叶绿体DNA(Chloroplast DNA,cpDNA)matK序列对甘薯Ipomoea batatas栽培种及近缘野生种进行分子鉴定和亲缘关系分析,为甘薯栽培种和近缘野生种的种质鉴定、保护及开发利用提供理论依据。方法 以3个甘薯栽培种及8个近缘野生种为材料,采用CTAB法提取基因组DNA,通过PCR扩增mtDNA序列和cpDNA matK序列,使用DnaSP 6.0对序列进行核苷酸多态性、单倍型多样性等特征分析,并基于邻接法构建3个甘薯栽培种及8个近缘野生种的系统发育进化树。结果 5个mtDNA序列和cpDNA matK序列经测序、比对、拼接后,长度为6 713 bp,GC占比在47.79%~48.31%之间。合并序列的单倍型数量、核苷酸多态性、变异位点数量、单一突变位点数量、简约信息位点数量和插入/缺失位点数量分别为9、0.003 25、69、39、30和111。中性检验显示,合并序列差异不显著(P>0.10),遵循中性进化模型。3个甘薯栽培种及8个近缘野生种间的遗传距离在0.000 00~0.005 84之间,平均遗传距离0.003 26,遗传多样性较低;按照亲缘关系被分为2大类,各大类内部亲缘关系较近。结论 本研究采用的序列可对甘薯栽培种和近缘野生种进行准确的鉴定区分,为甘薯近缘野生种的进化和利用提供参考和理论指导。     

草莓镶脉病毒（SVBV）启动子的克隆及序列分析

【目的】对草莓镶脉病毒(SVBV)启动子进行序列测定和分析,为进一步研究该启动子稳定表达活性、表达类型及驱动外源基因稳定表达提供理论依据。【方法】用CTAB法从感染SVBV的草莓叶片中提取总DNA,设计特异性引物扩增SVBV启动子,克隆并测序。将SVBV启动子与花椰菜花叶病毒属其他成员的启动子核苷酸序列进行比较,并构建其系统关系树,再用PlantCARE软件分析SVBV启动子序列中的各个作用元件。【结果】获得全长为1017 bp的SVBV启动子。序列比列表明,本研究构建的中国SVBV启动子与美国SVBV启动子序列相似性最高,达77.29%。从构建的系统关系树可以看出,中国SVBV启动子与美国SVBV启动子单独聚成一个亚分支,说明来源于草莓的2个SVBV启动子亲缘关系最近。另外,SVBV启动子和花椰菜花叶病毒(CaMV)启动子亲缘关系虽然相对较近,但二者序列相似性较低,说明SVBV启动子与CaMV 35 S启动子的结构差异较大。进一步分析表明,SVBV启动子除了具有一般植物启动子的典型作用元件TATA-box和CAAT-box外,还具有一些与组织特异性表达或诱导表达相关的调节因子。【结论】SVBV启动子具有多种转录顺式作用元件,可能是一个在双子叶植物中具有较强驱动活性的组成型启动子。     

基于ITS2序列及其二级结构对矩镰荚苜蓿和近缘种的分子鉴定

为准确鉴定矩镰荚苜蓿(Medicago archiducis-nicolai)及其近缘种花苜蓿(M.ruthenica )、阔荚苜蓿(M.platycarpos )和毛荚苜蓿(M.edgeworthii ),利用DNA条形码技术对4个物种的ITS2序列进行注释、比对、检验,计算种内种间遗传距离,邻接法(neighbor-joining,NJ)构建系统发育树,通过RNAfold web server预测4个近缘种的ITS2二级结构。结果显示,矩镰荚苜蓿及其近缘种的ITS2序列长度为220~221 bp,稳定性好;种间遗传距离(0.004 55~0.022 73)明显大于种内遗传距离(均为0),存在明显的“Barcoding Gap”区域;NJ系统发育树显示,毛荚苜蓿聚为一支,矩镰荚苜蓿、花苜蓿和阔荚苜蓿聚为另一支,然后矩镰荚苜蓿与阔荚苜蓿又各自形成单系;在二级结构中,矩镰荚苜蓿与阔荚苜蓿、毛荚苜蓿存在明显差异,但与花苜蓿极为相似,难以区分。分析表明：除花苜蓿外,以ITS2序列作为条形码并辅以二级结构,可以达到对矩镰荚苜蓿、阔荚苜蓿和毛荚苜蓿准确、快速鉴定的目的。     

不同柴胡种质资源的ISSR和ITS序列分析

【目的】利用ISSR标记和ITS序列分析方法,对11份柴胡种质进行鉴定和亲缘关系分析,为柴胡种质资源利用和进化分析提供理论依据。【方法】以取自不同省份的11份柴胡干品为材料,提取其基因组DNA,进行ISSR分析,利用DPS(V7.5)软件计算遗传距离,利用UPGMA方法进行聚类分析,构建11份柴胡样品的系统进化树。同时,利用ITS引物对柴胡样品进行PCR扩增和测序,利用DNAMAN软件分析11份柴胡种质的ITS序列,对其遗传相似性进行鉴定。【结果】从100条ISSR引物中筛选出21条扩增谱带清晰、多态性高的引物,利用这21条引物从11份柴胡样品中共获得185条扩增条带,其中156条条带呈现多态性,多态性条带比例为84.3%。11份柴胡样品间遗传距离为0.458 8~0.782 2,表明这11份柴胡样品间遗传基础较狭窄;聚类结果将11份柴胡样品分成2大类,大部分来源相同或相近的柴胡样品聚在一起。ITS序列分析结果表明,11份柴胡样品的ITS序列均长321bp,也可以分为2类,部分柴胡样品存在同质异名现象。【结论】利用ITS技术或将其与ISSR标记相结合对柴胡种质资源进行鉴定和分析,可以提高柴胡种质资源鉴定的准确性和效率。     

枸杞nrDNA ITS测序鉴定的初步研究

[目的]对枸杞nrDNA ITS(核糖体DNA基因内转录间隔区)序列进行分析,从而在分子水平对枸杞做出鉴定。[方法]采用改良CTAB法提取枸杞叶片DNA,利用合成的特异引物对其DNA中nrDNA ITS区进行扩增、克隆,对目的片段测序分析。[结果]克隆到枸杞nrDNA ITS片段并获得其碱基序列,成功找到3个供试枸杞种质材料的nrDNA ITS序列差异。[结论]枸杞nrDNAITS区的扩增和测序可以在分子水平对枸杞不同种质进行鉴别。     

来自安徽不同地区黄瓜绿斑驳花叶病毒（CGMMV）cp 基因的分子进化分析

为了揭示黄瓜绿斑驳花叶病毒(Cucumber green mottle mosaic virus,CGMMV)安徽分离物分子变异及系统进化情况,从安徽省5个地区采集感染CGMMV的葫芦科样本。提取感病样本总RNA,经RT-PCR扩增、克隆和测序,获得17个CGMMV分离物的cp基因序列。序列比对发现,17个CGMMV安徽分离物的cp基因核苷酸序列相似性极高,达98.4%~100%,与中国及东亚国家和地区的各个CGMMV分离物cp基因核苷酸序列相似性也非常高,达98.6%~100%,而与CGMMV西班牙分离物和俄罗斯分离物cp基因核苷酸序列相似性相对较低,为90.7%~92.6%。从构建的系统关系树可以看出,17个CGMMV安徽分离物与中国及东亚国家和地区的各个CGMMV分离物形成1个单独的分支,而CGMMV俄罗斯与西班牙分离物聚成另1个分支,说明来源于中国和东亚的CGMMV亲缘关系较近。