天山沿线地区(中国)常见种子植物DNA条形码的遴选

于2015年7—8月份,对中国天山沿线地区(北纬39°25′12″～45°5′3″、东经75°2′28″～94°27′51″)的荒漠带、山地草原带、山地森林带、亚高山草原带、亚高山草甸带、高山草甸带的优势种和建群种进行了补充采集,每个物种尽可能选择2个或2个以上的个体,共采集113种250份植物样品;应用最大似然树(ML Tree)的方法,对天山沿线地区(中国)的306种植物进行DNA条形码分析,从物种与属水平统计了4个候选DNA条形码(ITS、matK、rbcL、trnH-psbA)在整体与多种属两方面的识别率差异,遴选天山沿线地区常见种子植物的DNA条形码。结果表明:整体上,ITS在单条形码中的识别率最高,为81.70%(种)、97.07%(属);多条形码组合分析中,ITS+matK+trnH-psbA的识别率最高,为86.66%(种)、96.59%(属),其次为ITS+matK(86.27%(种)、96.59%(属))、ITS+rbcL(86.66%(种)、95.12%(属))。对多种属的分析显示,ITS的识别率在单条形码中依然最高(69.28%(种)、98.08%(属));多条形码组合分析中,ITS+matK+trnH-psbA、ITS+matK的识别率最高,均为75.16%(种)、96.15%(属)。综合分析结果,依据通用性、识别性、经济性的原则,推荐ITS+matK为天山沿线地区常见种子植物的DNA条形码。     

荨麻科植物DNA条形码的筛选

[目的]评价不同DNA条形码候选序列对荨麻科植物的鉴别能力,为荨麻科植物鉴定提供参考.[方法]使用ITS、matK、rbcL和psbA-trnH绪列的通用引物对荨麻科植物进行PCR扩增和测序,比较各序列的扩增效率、测序成功率,分析获得序列的碱基组成及变异,比较种间和种内变异的差异,并对条形码间距进行评估.[结果]psbA-trnh序列在荨麻科植物13个种30个样品中的扩增成功率最高(100.0%).psbA-trnH的有效序列获得率最高,为95.4%,ITS为92.3%,rbcL为90.1%,matK为零.ITS序列种间遗传距离范围为0~0.508,psbA-trnH序列为0~0.522,rbcL序列为0~0.532.ITS序列在种间、种内的差异变异及条形码间距较rbcL与psbA-trnH具有更明显的优势.ITS序列构建的系统发育树中不同物种形成单系分支的百分比最高,其次为psbA-trnH、rbcL序列.聚类结果表明,MP法的聚类效果最好,其次为UPGMA法、ML法,NJ法最不理想.[结论]荨麻科植物种间变异明显大于种内变异,DNA条形码适用于荨麻科植物种水平上的鉴定;3个候选序列中无任何一个序列可完全鉴别出不同种类的荨麻科植物,ITS、rbcL与psbA-trnH可作为鉴别荨麻科植物的DNA条形码序列组合.     

5种DNA条形码在苍耳属中遗传距离比较

比较了5种DNA条形码的重点关注基因psbA-trnH、ITS、ITS2、rbcL、matK在苍耳属中的遗传距离,以期为植物DNA条形码标准基因的筛选研究提供参考。用通用引物对7种苍耳属植物的psbA-trnH、ITS、ITS2、rbcL、matK基因进行扩增、测序,利用MEGA 5.1软件计算遗传距离及标准误。结果表明:ITS2、ITS、matK、psbA-trnH、rbcL基因在苍耳属中的遗传距离依次减小;ITS2、psbA-trnH、ITS、matK、rbcL基因在苍耳属中的遗传距离标准误依次减小。因此从苍耳属的植物层面看,ITS基因作为植物DNA条形码要比ITS2基因具有更好的稳定性;作为植物DNA条形码,matK基因要优于psbA-trnH基因。     

DNA 条形码在山茶属近缘植物鉴别中的应用

山茶属(Camellia)是山茶科(Theaceae)中物种丰富、经济效益较高的属.分类学上对山茶属的亚属、组以及种的划分争议较大,著名的3大山茶属植物分类系统分别由Sealy、张宏达和闵天禄提出.DNA条形码技术是指通过对植物基因组中的特定基因进行片段扩增、测序发现其碱基变化规律的技术手段,在分类学研究中显示出巨大的应用潜力.选取trnH-psbA和matK序列的通用引物,对山茶属不同植物基因组DNA进行扩增和序列测定,分别得到了ttrnH-psbA序列和marK序列各61条,山茶属matK序列相似度极高(98.40％),物种分辨率较低.trnH-psbA的属间物种分辨能力达到100％,而在山茶属内物种分辨率仅为13.11％.结果表明:trnH-psbA序列能够有效地区分不同属间的植物,但种间分类能力较弱.     

基于GenBank数据探讨兜兰属植物DNA条形码

为筛选出适合兜兰属植物的DNA条形码序列。本研究基于GenBank中下载的29种兜兰属植物的253条序列,利用遗传距离法及分子系统学方法分析兜兰属植物候选条形码。结果表明,在选取的3个候选序列片段中对兜兰属植物鉴定的成功率最高的是核糖体ITS(nrITS)序列,分辨率为62.96%,其次是叶绿体matK序列,分辨率为50%,最后是叶绿体rbcL序列,分辨率仅为21.43%,因此,本研究推荐nrITS序列作为兜兰属植物的DNA条形码候选序列,叶绿体matK序列作为补充序列。     

基于柑橘及其近缘属植物DNA条形码的叶绿体编码序列筛选

 【目的】通过对柑橘及其近缘属植物叶绿体4种编码序列的测定分析,获得能进行DNA条形编码的特征序列,为进一步研究叶绿体非编码区序列奠定基础。【方法】对柑橘及其近缘属植物59份样品进行matK、rpoB、rpoC1、rbcL测序,序列比对与人工校正,计算属间、种间、种内的遗传距离,比较序列间的差异,建立系统发育树。【结果】4种序列中,matK序列在属间、种间差异最大,与其它序列相比具有显著性差异,rbcL序列次之,而rpoB、rpoC1序列两者间没有显著性差异。【结论】matK序列是柑橘及其近缘属植物DNA条形码的未来研究中一个重要的候选片段。     

几条热点 DNA 条形码序列对海南大戟科植物鉴定能力比较

【目的】比较 ITS2、ITS、psbA-trnH、rbcL、matK 序列对海南大戟科植物的鉴定能力。【方法】利 用 PCR 测序法对供试样本目的片段进行双向测序,所得序列经 Codon Code Aligner 拼接后,利用 MEGA 6.0 进行 相关数据分析,利用 TAXON DNA 软件分析序列种内、种间变异并作 barcoding gap 分析。【结果】5 条候选序列 的序列获得率分别为 86.96%、76.81%、89.86%、79.71%、49.28%;ITS2 序列的变异系数和信息位点系数最大; ITS2 序列存在明显的 barcoding gap,种间与种内变异分布呈两边分开的趋势。ITS 序列虽存在 barcoding gap,但种 内变异和种间变异有较多的重叠区;psbA-trnH 和 matK 序列 barcoding gap 均不明显,同时种内变异和种间变异有 较多的重叠区;rbcL 序列虽 barcoding gap 不明显,但种内变异和种间变异重叠比例较小。【结论】ITS2 条形码序 列对海南大戟科植物鉴定能力强,rbcL 序列不能作为单独的条形码鉴定物种,但可以作为 ITS2 的补充条形码。     

濒危龙树科植物DN A条形码鉴定方法

为了建立濒危龙树科植物DNA条形码鉴定方法,本研究选取rbcL、matK、ycf1b等3对引物对9种21份龙树科植物进行DNA提取、序列扩增及产物测序,比较序列扩增效率和测序成功率;应用DNASTAR Lasergene软件对测得的双向序列进行拼接;使用ME GA-X软件进行序列比对,分析种内和种间变异;使用邻接法构建系统聚类树.结果表明,ycf1 b序列可以区分龙树科4个属的植物,聚类效果好,种间存在可靠序列差异,可作为龙树科植物DNA条形码鉴定的有效序列片段.     

濒危兰科植物DNA条形码鉴定体系的建立与优化

通过设计濒危兰科植物DNA条形码ITS,matK和psbA-trnH序列的通用引物并对其PCR反应体系进行优化,对16种有代表性的濒危兰科植物进行PCR扩增和测序,比较各序列的扩增和测序效率。结果表明:ITS,matK和psbA-trnH序列引物对濒危兰科植物的扩增和测序成功率均较高,PCR反应的最佳退火温度分别为ITS 54℃,matK和psbA-trnH 50℃。在上述反应体系和条件下获得的目的条带清晰、明亮,可作为鉴别濒危兰科植物物种的DNA条形码组合。     

中国兰中几种常见DNA条形码标准序列的PCR扩增方法

[目的]DNA条形码技术是分子鉴定的最新进展之一,为了研究中国兰的DNA条形码技术,实现中国兰的快速鉴定。[方法]该文通过电泳成像技术、BLASTN核苷酸相似序列检验等分析方法,对一种中国兰ITS、ITS2、psbA-trnH、rbcL、matK等常用DNA条形码标准序列PCR扩增的方法进行了可行性检验。[结果]该方法可以在中国兰中有效扩增ITS2、psbA-trnH、rbcL、matK等条形码序列,并通过双向测序获得序列信息,ITS标准序列由于引物存在非特异性扩增,需要重新设计合适的引物。[结论]利用该方法,可以有效获得中国兰中ITS2、psbA-trnH、rbcL、matK等几种常见DNA条形标准序列,并大大简化了PCR反应操作步骤,为进一步研究中国兰的DNA条形码技术提供了参考和借鉴。     

两面针与混伪品及近缘种DNA条形码鉴定研究

[目的]探讨DNA条形码技术对两面针真伪鉴定的可行性,为两面针种质资源的鉴定提供参考.[方法]对两面针及其常见混伪品和同属近缘种（10种31份样品）进行DNA提取、PCR扩增和双向测序,所得序列经CodonCodeAligner软件处理和人工校对,采用TaxonGap法比较rbcL、trnH-psbA和ITS2等3条序列的物种鉴定力大小;选择适用条形码在不同物种样品范围内进行分析,检查种内种间距离变化情况.[结果]ITS2和tmH-psbA两条序列对10个试验物种的鉴定效率均为100.0％,rbcL在实验物种范围内不存在最小种间遗传距离;ITS2序列在样品鉴定范围由12个物种33个数据扩大为33个物种132个数据时,鉴定成功率从100.0％下降至84.8％,种内变异大于种间变异的比例由71.4％上升至90.1％.[结论]ITS2和trn H-psbA序列可作为两面针真伪鉴定的标准条形码,实际应用中应注意确定物种鉴定样品数及种内充分取样.     

缠绕植物手性的系统发育分析(英文)

利用matK、rbcL与trnL基因,分析了中国薯蓣属植物缠绕手性的系统发生关系;利用matK基因,从大分类单元角度进一步分析了缠绕植物的系统特征。结果显示左、右旋缠绕植物物种存在显著的系统发育特征:matK数据中的右旋薯蓣聚成独立的进化枝与rbcL基因的分析共同支持右旋物种的单系性;rbcL和trnL的数据均较好地显示了右旋薯蓣的单系特征[除多毛叶薯蓣(D.decipiens)和甘薯(D.esculenta)外];在大分类单元上,缠绕植物手性性状则呈现出明显的多系特征。结果表明在中国区薯蓣属的分类中,手性特征是较可靠的性状特征,《中国植物志》薯蓣属章节直接将右旋物种归入周生翅组(sect.Enantiophyllum)较合理。但在世界范围上看,在小分类单元的薯蓣属内和薯蓣科及其他大分类单元内,手性特征都具有单独多次起源的性质,因此在执行分类时应当慎用这个性状。对于手性特征的起源问题,最新的观点倾向于否定南北半球物理差异相关的假说,但其结论的正确性有待商榷。结合地质事件研究薯蓣属等具有两种手性方向的小分类单元,以及构建突变体的方法,有助于最终解决植物手性的起源问题。     

野莴苣及其近似种间亲缘关系研究

利用PCR方法对野莴苣及其11种近似种DNA进行扩增,获得ITS、matK和rbcL序列,分析遗传相似系数和聚类分析图谱,探讨野莴苣及其近似种的亲缘关系。通过野莴苣及其近似种ITS序列分析发现:野莴苣和生菜、莴苣、毒莴苣的相似性分别为93.6%、93.1%、92.6%,野莴苣与乳苣的相似性仅为87.8%;matK序列研究发现:野莴苣和生菜、莴苣、毒莴苣的相似性分别为99.2%、99.0%、99.1%,而野莴苣与乳苣的相似性仅为98.3%,结果表明,野莴苣与莴苣属的生菜、莴苣、毒莴苣的亲缘关系更近,与乳苣属的乳苣亲缘关系次之。通过对比rbcL序列发现:野莴苣和生菜相似度达100%,与莴苣、翅果菊、毒莴苣、刺毛莴苣、宿根莴苣的相似度均达99.7%,而野莴苣与乳苣的相似度却为99.4%,将野莴苣归为莴苣属更加合理。     

基于matK基因的几种苔藓植物的亲缘关系分析

以钝鳞紫背苔(Plagiochasma appendiculation)为外类群(outgroup),利用ClustalX 2.0和MEGA 4.1软件对8种苔藓植物的matK基因序列进行比对和分析,构建分子系统树。结果表明:8种苔藓植物的matK序列长度为638bp～650bp,排序后总长度为664bp,其中变异位点357个,信息位点180个。遗传距离为0.058～0.557,平均遗传距离为0.287。利用NJ法建立的系统树显示,8种苔藓植物分为3组,其中2种丛藓科的聚为一组,3种青藓科的聚为一组,3种灰藓科的聚为另一组。序列分析结果与形态学结果一致,表明matK基因序列可用于苔藓植物的亲缘关系分析。     

缠绕植物手性的系统发育分析

利用matK、rbcL与trnL基因,分析了中国薯蓣属植物缠绕手性的系统发生关系;利用matK基因,从大分类单元角度进一步分析了缠绕植物的系统特征。结果显示左、右旋缠绕植物物种存在显著的系统发育特征：matK数据中的右旋薯蓣聚成独立的进化枝与rbcL基因的分析共同支持右旋物种的单系性;rbcL和trnL的数据均较好地显示了右旋薯蓣的单系特征[除多毛叶薯蓣（D.decipiens）和甘薯（D.esculenta）外];在大分类单元上,缠绕植物手性性状则呈现出明显的多系特征。结果表明在中国区薯蓣属的分类中,手性特征是较可靠的性状特征,《中国植物志》薯蓣属章节直接将右旋物种归入周生翅组（sect.Enantiophyllum）较合理。但在世界范围上看,在小分类单元的薯蓣属内和薯蓣科及其他大分类单元内,手性特征都具有单独多次起源的性质,因此在执行分类时应当慎用这个性状。对于手性特征的起源问题,最新的观点倾向于否定南北半球物理差异相关的假说,但其结论的正确性有待商榷。结合地质事件研究薯蓣属等具有两种手性方向的小分类单元,以及构建突变体的方法,有助于最终解决植物手性的起源问题。     

文昌头苑主要红树林植物群落特征的调查

调查了文昌清澜自然保护区3个红树植物群落,并就保护和恢复文昌清澜自然保护区红树林提出了建议。调查结果显示,文昌头苑3个样地红树植物群落共有植物种6科8属11种,其中第1个红树植物优势种为木果楝、尖瓣海莲、榄李和海莲;第2个红树植物优势种为榄李和软叶海桑;第3个红树植物优势种为海莲和榄李。3个样地红树林植物群落物种组成相对简单,植物数量较多,发育较好,发育成复层群落,群落覆盖度在60%~85%。     

铁皮石斛种质资源研究中的DNA条形码初探

为了规范铁皮石斛种质资源及相关产品鉴定,开展条形码基因的初步筛选,通过对铁皮石斛叶绿体相关基因(rbcL、trnH-psbA、rbl16)进行扩增、测序、序列对比、聚类分析发现:rbcL基因可将市场上常易混淆的石斛种苗有效区分,但rbcL基因作为石斛属条形码基因需要扩大范围进一步深入研究.     

电白县红树林保护现状及资源化利用模式探讨

以广东省电白县红树林为调查对象,分析了当地红树林湿地保护现状,对红树林资源化利用进行探讨,提出了新的资源化利用模式。