核rDNA ITS分子标记在兰科植物研究中的应用

在植物基因组中核rDNA是高度重复的串联序列,其中18S rDNA与5.8S、26S rDNA共同构成一个转录单位。ITS(基因内转录间隔区)分布在18S-5.8S-26S区域,该区域包括3个部分:ITS1和ITS2以及位于它们之间高度保守的5.8S rDNA外显子区。兰科(Or-chidaceae)是单子叶植物中的第一大科,进化程度较高。文中介绍了ITS序列的结构特点,重点对ITS序列在兰科植物近缘种亲缘关系鉴定、系统进化及分子系统地理学研究中的应用及前景进行了综述。     

芦笋枯萎病菌的鉴定及rDNA ITS序列分析

为准确鉴定芦笋枯萎病致病菌并确定其分类地位,通过形态学观察和核糖体DNA内转录间区(rDNA ITS)序列比对方法,对该病菌进行形态学和分子生物学鉴定,比较其与近缘真菌rDNA ITS序列的差异,并进行系统发育分析。鉴定结果表明,芦笋枯萎病的致病菌为尖孢镰刀菌天门冬专化型Fusarium oxysporum f.sp.asparagi。芦笋枯萎病菌F.oxysporumf.sp.asparagi及其同属近缘种木贼镰刀菌F.equiseti和变红镰刀菌F.incarnatum的rDNA ITS序列比对结果表明,其序列在76~80、104~115、129~138、151~158、175~178、382~402、438~445和473~479bp等rDNA ITS区段上存在差异性碱基。芦笋枯萎病菌及其近缘真菌系统发育分析结果表明,6属真菌大致聚为2个组群2个亚群,芦笋枯萎病菌F.oxysporum f.sp.asparagi与木贼镰刀菌F.equiseti和变红镰刀菌F.incarnatum亲缘关系最近。     

鸽蛔虫ITS rDNA的克隆与序列分析

以采自广东省佛山市的鸽蛔虫(Ascaridia columbae)为研究对象,利用保守引物BD1和BD2扩增鸽蛔虫基因组DNA的ITS rDNA片段,对扩增产物进行克隆和序列测定。结果成功扩增出大小为1045bp的ITS rDNA序列。获得的鸽蛔虫的ITS rDNA序列(AC001、AC002)的5.8S rDNA与GenBank收录的鸡蛔虫5.8S rDNA序列(GenBank登录号为AJ001508)相似性分别为95.5%和94.3%,而与澳大利亚鸽蛔虫5.8 S rDNA序列(GenBank登录号为AJ001509)相似性分别为96.8%和95.5%。将获得的序列与蛔目不同科的代表性蛔虫的5.8SrDNA序列进行比对和系统进化分析,结果表明鸽蛔虫与鸡蛔虫处于同一进化分支上,也表明ITS rDNA是蛔虫分子鉴定的有效遗传标记,这对蛔虫分子分类学及分子流行病学的进一步研究打下了基础。     

米氏凯伦藻18S rDNA和转录间隔区序列分析

对赤潮多发藻米氏凯伦藻(Karenia mikimotoi)核糖体18S rDNA及其转录间隔(ITS) 区序列PCR扩增并测序,获得18S rDNA和ITS基因序列长度分别为1 690 bp和654 bp.结合12种甲藻和1种硅藻作序列比较分析,分别在ITS1、ITS2序列寻找到适宜设计特异性引物探针区域,并用邻接法构建系统进化树,研究各藻种间亲缘关系.遗传距离分析结果显示米氏凯伦藻与短凯伦藻(Karena brevis)、微小卡罗藻(Karlodinium micrum )等分类学上较近的藻种18S rDNA序列相似度为97%～99%,远大于微小原甲藻(Prorocentrum minimum)、海洋原甲藻(P.micans)、塔玛亚历山大藻(Alexandrium tamarense)等在分类学上相距较远的藻种,各藻种间的ITS序列平均相似度明显低于18S rDNA序列.以18S rDNA与ITS序列构建的进化树拓扑结构相一致,18S rDNA序列相对保守,适合进行属以上关系的系统进化分析,而ITS序列变异较大,适合种属间鉴别分析,且ITS1和ITS2是变异很大的区域,适合种间的分子特异性鉴定,这为快速鉴别赤潮多发藻米氏凯伦藻提供了依据,进而为治理赤潮提供帮助.     

辣椒炭疽病3病原核糖体基因ITS区的序列测定及分析

辣椒炭疽病(pepper anthracnose)是辣椒生产中的主要病害之一。利用真菌核糖体内转录间隔区(internal transcribed spac-er,ITS)序列通用引物对辣椒炭疽病3病原进行扩增,分别获得其rDNA-ITS序列,序列分析结果表明,病菌的5.8S rDNA序列高度保守,而ITS区的可变性则相对较高,其中ITS1区的差异大于ITS2区的差异,说明ITS1区的变异较丰富,可考虑将该区域作为病原鉴定的PCR检测特异引物的靶序列,为今后各病菌的特异性分子鉴定提供可靠的靶标。     

黄鳝胃瘤线虫ITS及5.8SrDNA的克隆及序列分析

为了解渝西地区黄鳝胃瘤线虫的rDNA内转录间隔区(ITS)及5.8SrDNA 序列的遗传变异情况,本研究利 用PCR扩增胃瘤线虫rDNA的片段,将目的片段克隆至pMDTM19-T Vector载体,对阳性克隆进行测序,序列用 BLAST和MEGA4.0进行相似性和种系发育分析.结果表明6株胃瘤线虫分离株扩增的序列总长存在差异(890~ 892bp),其中ITS-1序列长度为350~351bp、5.8S序列长度为102~103bp及ITS-2序列长度为343bp.渝西地 区胃瘤线虫ITS序列与不同宿主胃瘤线虫的相似性最高为98.3%,表明ITS可作为分子标记用于胃瘤线虫与其他 线虫的种间鉴定.     

败酱及其近缘种的分子鉴定及亲缘关系研究

为了构建败酱Patrinia scabiosifolia与近缘种之间系统发育关系,准确鉴别败酱及其近缘种,对其核基因ITS片段和叶绿体基因psbA-trnH序列扩增和测序,计算物种种内、种间Kimura 2-parameter,(K2P)遗传距离,并采用最近距离、相似性搜索和构建Neighbor-joining,(NJ)系统聚类树3种方法进行鉴定分析。结果表明,ITS和psbAtrnH分子系统树支持败酱不同居群样本聚为一单系分支,支持率分别为65%和68%;其中,败酱与攀倒甑(P. villosa)构成一单系分支,ITS和psbA-trnH数据的支持率分别为51%和99%。败酱及其近缘种种间ITS和psbA-trnH序列的遗传距离为0. 008 31～0. 072 92和0. 005 86～0. 039 18,均远大于败酱种内遗传距离0～0. 003 31和0。由此可知,中药材败酱与攀倒甑亲缘关系最近,ITS和psbA-trnH序列可以准确鉴别败酱及其近缘种。     

基于psbA-trnH和rDNA ITS序列的不同地理居群巴戟天聚类分析

[目的]基于psbA-trnH和rDNA ITS序列进行不同地理居群巴戟天聚类分析,探讨不同地理居群巴戟天遗传变异与地理分布之间的相关性,为其道地性研究提供理论参考.[方法]以13个来自广东、广西和福建的不同地理居群巴戟天为研究对象,采用改良CTAB法提取其新鲜叶片DNA,以其为模板分别扩增psbA-trnH和rDNA ITS序列.采用ClustalX 1.81进行多重对位排列,应用MEGA 6.06中K2P(Kimura 2-parameter)模型计算遗传距离,并运用邻近法构建系统发育进化树.[结果]不同地理居群巴戟天的psbA-trnH序列长度为306 bp,GC含量为27.2%,保守率83.33%,变异率16.67%,简约信息率26.14%;不同地理居群巴戟天的rDNA ITS序列长度为571 bp,GC含量为64.1%,保守率91.42%,变异率8.58%,简约信息率14.19%.不同地理居群巴戟天的psbA-trnH序列遗传距离为0~0.128,其中广东省的5个样品间遗传距离整体较小;福建省的4个样品与广西和广东的样品间遗传距离整体较大.不同地理居群巴戟天的rDNA ITS序列遗传距离为0~0.102,其中福建省的永定2号与其他样品遗传距离均较大.基于psbA-trnH和rDNA ITS序列构建的系统发育进化树均将广东省的5个巴戟天样品聚为一支,但rDNA ITS序列构建的系统发育进化树还将广西区的4个巴戟天样品聚为一支,说明其可较好地区分广东省和广西区不同地理居群的巴戟天.[结论]巴戟天遗传结构与地理分布存在一定的相关性,深入研究巴戟天遗传变异与地理分布间的相关性时应以rDNA ITS序列为主、psbA-trnH序列为辅.     

华南虎绦虫ITS及5.8S rDNA序列扩增与序列分析

以从广州动物园华南虎体内采集的2条绦虫作为研究对象,利用核糖体DNA(rDNA)内转录间隔区序列(ITS)的遗传标记特点,用保守引物BD1和BD2对提取的DNA进行PCR扩增,经胶回收纯化后,连接到pGEM-T Easy载体上,然后转化并鉴定出阳性菌落,对菌落进行PCR扩增并测序,将测序结果与GenBank公布的相关绦虫ITS序列进行对比分析,结果显示,采自广州动物园华南虎的2条绦虫ITS及5.8S rDNA序列总长均为1387bp,序列相似性为100%,与猬迭宫绦虫(Spirometra erinaceieuropaei)、舌形属绦虫(Diphyllobothrium ligula)、宽节双叶槽绦虫(Diphyllobothriumlatum)的ITS及5.8S rDNA序列相似性分别为96.7%、66.5%、71.5%,结果显示,此次分离的绦虫属于迭宫属的猬迭宫绦虫,所测得的华南虎猬迭宫绦虫的ITS序列为首次报道。     

肾形肾状线虫个体间rDNA内转录间隔区的变异

利用DNA序列分析技术对我国浙江、福建和重庆3个地区的肾形肾状线虫(Rotylenchulus reniformis,RN)种内群体及群体内个体间核糖体RNA基因(rDNA)内转录间隔区(internal transcribed spacer,ITS)序列进行PCR扩增及序列变异分析。结果显示不同的群体间均获得2种PCR产物,标记为变异类型Ⅰ(RN_VAR1)和变异类型Ⅱ(RN_VAR2)。基于每个群体内2条雌虫分别挑取各变异类型的5个克隆测序,共得到60个克隆序列。经序列比对分析,发现肾形肾状线虫rDNA基因2种类型的ITS区变异很大,其中变异类型Ⅰ序列长度为705~712bp,鸟嘌呤和胞嘧啶(guanine and cytosine content,GC)含量为45.1%~46.7%;变异类型Ⅱ序列长度为854~860bp,GC含量为48.4%~50.0%。2种类型的ITS相似度(包括5.8SRNA基因)仅为62.1%~65.6%,而各rDNA变异类型内部各个克隆序列也存在差异,变异类型Ⅰ内个体间相似度为89.9%~100%;变异类型Ⅱ内个体间相似度为91.4%~99.8%。系统进化分析表明2种变异序列明显分成2支,同时通过ITS序列分析无法将3个地方群体区分开来。经实时荧光定量PCR(quantitative real-time PCR,qPCR)检测发现RN_VAR1含量稍大于RN_VAR2,分别占保守18S基因的rDNA重复单位含量的56%和40%。同时,还发现肾形肾状线虫的2种rDNA-ITS变异类型与已报道的2种18SRNA基因变异类型相对应,表明肾形肾状线虫存在2种rDNA变异类型。