基于nrDNA-ITS序列的10种枸杞属植物亲缘关系研究

以10种枸杞属植物为材料,利用nrDNA-ITS序列,探讨其遗传多样性及亲缘关系。采用改进CTAB法提取枸杞叶片基因组DNA,利用合成的ITS4和ITS5为引物对其DNA中的nrDNA-ITS区进行扩增、对目的片段测序,并对测序结果进行聚类分析。测序结果表明,10种枸杞属植物ITS的长度为582~656 bp,保守位点(C)560个,变异位点(V)95个,其中简约信息位点(Pi)70个,单核苷酸变异位点(S) 25个;5.8S序列的长度均为154 bp,保守位点(C)136个,变异位点(V)18个,其中简约信息位点(Pi)12个,单核苷酸变异位点(S)6个。10条序列聚类图明显地分为2大类5个小组,‘0901’与‘蒙杞1号’处于同一分支,亲缘关系最近,‘宁杞3号’和‘宁杞7号’为同一分支,亲缘关系最近,‘宁杞5号’和青海诺木洪黑果枸杞单独为一分支,与其他几个枸杞品种的亲缘关系最远。10条枸杞属植物的ITS序列已上传至NCBI,登录号为KJ189761~KJ189770。本研究测序和分析了10种枸杞属植物的ITS序列,聚类结果表明了它们之间的亲缘关系与差异,为枸杞遗传多样性和系统发育研究奠定了基础。     

几种槭属植物亲缘关系的ITS序列分析

本文对槭属植物的8个种(含变种)核糖体 DNA 内转录间隔区(ITS)序列进行了PCR扩增和序列分析,扩增出约750bp左右的的序列(包含完整的ITS1、5.8S和ITS2序列及部分18S和26S rRNA基因片段。各样品的 ITS1长度为221~236 bp,ITS2 为 231~237 bp,含有多个特异性信息位点。并利用 ITS 序列为依据对8种槭属植物系统发育进行分析,从分子水平上阐明了8种槭属植物的亲缘关系,为挪威槭嫁接生产中适宜砧木的选择提供了理论依据。     

基于ITS条形码技术分析北京云蒙山杜鹃花属遗传多样性

为从分子生物学角度综合评价国内外杜鹃花属物种系统发育关系,采用北京云蒙山地区4个迎红杜鹃亚属的迎红杜鹃和1个杜鹃亚属的照白杜鹃为供试材料进行ITS序列测定,并与从Genbank数据库中得到杜鹃花属17种不同种源的ITS序列,对22种杜鹃花亚属供试材料ITS序列在选用K2模型,采用邻接法(neighbor-joining method)和最大似然法(maximum likelihood method)构建系统进化树,分析杜鹃花亚属中各种源的系统位置,将供试杜鹃花亚属分为2大类5小类。22种供试材料均按照所属亚属被分到了不同分支,分类结果与传统的形态学分类结果较为一致。通过ITS序列比对发现,杜鹃花属的22份供试材料序列的一致性为95.29%,说明杜鹃花属ITS序列具有较高的保守性。同时,杜鹃花属的22份供试材料ITS序列均有不同程度的变异,共有80个有效变异位点,这些变异位点可以作为杜鹃花属种源的DNA指纹特异识别位点。为探讨北京云蒙山杜鹃花属种源的分类地位提供分子证据,对系统分析云蒙山杜鹃花属野生杜鹃群落的遗传多样性以及特异种质的保护、利用和开发具有重要意义。     

基于ITS序列对青海不同地区中国沙棘遗传变异的分析

为研究青海省不同地区中国沙棘的遗传变异,本研究采集青海省不同地区野生的中国沙棘、西藏沙棘和肋果沙棘叶片作为实验材料,提取沙棘叶片的DNA,对其内转录间隔区(ITS)进行PCR扩增和扩增产物测序检测。对中国沙棘的ITS序列进行同源性和差异性分析,以西藏沙棘和肋果沙棘为外类群构建系统发育树。结果表明,不同地区中国沙棘ITS序列的同源性很高,均在99.5%以上。聚类分析结果显示中国沙棘、肋果沙棘和西藏沙棘各自分为一组,与形态学分类中归属于三个不同的种的分类结果一致。11个中国沙棘样品的ITS1区序列长度均为307 bp,5.8S区均为167 bp,ITS2区均为264 bp,3个区域分别存在3个、1个和5个变异位点。说明青海省不同地区中国沙棘的ITS区基因发生了不同程度的变异,本研究为进一步研究沙棘ITS基因提供了理论依据。     

芭蕉属rDNA的ITS序列分析

为了研究芭蕉属ITS序列的变异情况和组群关联,以不同地理来源的33份芭蕉属野生种作为试材,对其ITS区进行扩增、测序和序列比对,构建NJ系统树。结果表明：芭蕉属中不同类型材料的ITS序列信息位点为108个,占总碱基数的24.43%,具有较强的系统发育信号;组群间序列比对结果分析发现澳蕉组ITS序列与其他组别相比具有非常显著的差异,特异性片段共21处;从序列上推断澳蕉组可能由M.schizocarpa与M.balbisiana(ITC0271)杂交产生;真蕉组和观赏蕉组没有确切的分类特性;ITS序列的分化上可能受到地理分布的影响;陈友鉴定的新种M.tongbiguanensi在ITS序列上与其他种可明显区分开,从分子水平上验证了新种的可能性。利用核糖体ITS序列对进一步深入研究芭蕉属植物遗传演化关系具有一定的指导意义。     

主要麻类作物的ITS序列分析与系统进化

比较主要麻类作物和测序植物间的ITS序列,可明确它们间系统位置和进化关系。本研究采用PCR扩增和搜索Gen Bank数据库,获得32份麻类作物和11份测序作物的核糖体内转录间隔区(internal transcribed spacers,ITS)序列,利用MEGE软件分析ITS长度、G+C含量与同源性百分比差异。结果表明,黄麻属、红麻属、苎麻属和亚麻属的ITS基本序列全长分别为963、939、658和686 bp;G+C含量分别为57.87%、58.03%、59.05%和53.75%。黄麻属变异区域集中在220~386 bp间,红麻属变异区域集中在2个区段(206~347 bp,599~713 bp),苎麻属ITS变异区域分布在4个区段(158~163 bp、193~199 bp、288~333 bp和681~688 bp),亚麻属ITS变异区域分布在5个区段(219~229bp、235~240 bp、427~432 bp、468~484 bp和588~594 bp)。系统位置分析表明,红麻属与棉花亲缘关系最近,黄麻与棉花亲缘关系较近;亚麻与苎麻各为一小支。系统位置分析与传统的植物分类结果较一致。研究主要麻类作物比较基因组学时,红麻、黄麻可参考棉花,苎麻可参考杨树或蓖麻。推测红麻属的进化时间约为33.7百万年前(million years ago,MYA),黄麻属约为65.3MYA,苎麻属约为67.5MYA,亚麻属约为90.5MYA。主要麻类作物进化时间越久,同属不同种之间ITS变异区段越多。     

链格孢属真菌的分子复核鉴定及系统发育研究

为了验证中国林业微生物保藏管理中心库藏链格孢属(Alternaria Nees)菌种资源分类地位的准确性,探索一种链格孢属真菌的快速复核鉴定方法,本研究采用ITS序列分析、NCBI blast以及系统发育分析等方法,对中国林业微生物保藏管理中心库藏链格孢属的36个种及未定种的375个菌株进行分子复核鉴定以及系统发育关系研究。结果表明：本研究的375个菌株中,有21个菌株的分类地位不准确,其中有9株菌的ITS序列与链格孢属菌种的同源性在92%~96%之间,另外12株菌的ITS序列与链格孢属菌种的同源性在60%~85%之间。基于ITS序列构建的NJ树显示,29个小孢子种的37个生物型形成了一个稳定的分支,而6个大孢子种与外群Ulocladium sp.聚在一个分支。本研究中,ITS序列分析可以用来区分和鉴定形态差别明显的大孢子种,但无法区分亲缘关系较近的29个小孢子种。     

稗属植物DNA条形码研究

为评估DNA条形码在稗属植物鉴定中的有效性,选取核DNA条形码序列ITS和ETS及叶绿体DNA条形码序列psbA、trnL-F和matK作为候选序列进行了分析。本研究对无芒稗、稗、长芒稗和细叶旱稗4种稗属植物的不同DNA条形码序列进行了扩增、测序,并分析了不同候选条形码序列的特征。结果显示,matK序列变异位点占比最高(3.6%),ETS序列最低(1.7%);psbA序列种间变异最大,matK序列种内变异最大;邻接树分析显示,条形码序列ITS、ETS、psbA、trnL-F和matK均可以区分出长芒稗,支持率均大于80%;此外,ITS序列将无芒稗和稗聚于同一支,可以区分出细叶旱稗。因此,建议ITS作为鉴别稗属植物潜在的DNA条形码序列。     

基于ITS序列研究南药益智遗传多样性

海南岛益智及其姜科资源丰富,本研究基于ITS序列分析技术来研究海南岛不同居群益智及其姜科资源的遗传多样性。在海南岛内采集23份样品,其中益智样品18份,其他姜科植物样品5份,并从GenBank中获取3份山姜属植物的ITS序列作为研究系统的外群。通过软件Mega5.1比较分析了益智及其姜科植物的遗传距离和ITS序列的变异位点和信息位点,构建了NJ系统树等分析了益智种内与其姜科植物种群间的遗传多样性。研究结果表明海南岛不同居群的益智种内ITS序列无差异,未发现遗传变异位点,而姜科植物种间差异显著,表明其遗传多样性丰富。本研究为南药益智的种质资源的保护和可持续利用奠定理论基础。     

叶绿体5S rDNA ITS和matK基因序列应用于刚竹属植物系统分类的可行性分析

本文应用CTAB法从37种竹类植物中提取基因组DNA,根据在GenBank中发表的5S rDNAITS和matK基因设计引物,通过PCR进行扩增.结果表明:37种竹子5S rDNA ITS序列PCR产物大小约为450 bp,在刚竹属内部无长度上的差异,但是舒竹(Phyllostachys shuchengensis)与其他刚竹属植物相比,有一个位点的差异(由A变为C).因此,5S rDNA ITS在属下水平上无法提供较大的信息量,变异性较低,不适于刚竹属属下水平的系统分类研究.同样,选取37种竹子中3个竹种的,matK基因的PCR扩增产物直接进行测序,结果显示marK基因在竹亚科的属间长度上无差异,产物的长度约为1 500 bp,将测序结果进行同源性比对,在变异位点附近寻找多态性酶切位点,碱基序列上有一个位点的差异(BstN Ⅰ).PCR-RFLP结果显示,共有3种竹子在此位点发生变异分别为:浙江淡竹(Phyllostachys meyeri)、安吉金竹(Phyllostachysparvifolia)和黄古竹(Phyllostachys angusta).刚竹属植物的mark基因序列相当保守,片段中刚竹属间的绝对核苷酸差异不到1个,所提供的信息量不够充分.因此,叶绿体5S rDNA ITS和marK基因序列不适用于刚竹属植物系统分类研究,但其可能适合在属或属以上分类等级竹类植物的系统分类中应用.     

安徽省4种寄主南方根结线虫鉴定

为了鉴定安徽省栝楼(Trichosanthes kirilowii)、桔梗(Platycodon grandiflorum)、木耳菜(Basella rubra)和小叶黄杨(Buxus sinica)上的根结线虫(Meloidogyne spp.)种类,并比较不同RKN种群间形态差异,运用形态学和酯酶同工酶凝胶电泳特征条带分析方法对安徽省4种寄主南方根结线虫进行种类鉴定。形态学观察和酯酶同工酶凝胶电泳特征条带分析结果均表明：栝楼、桔梗和木耳菜上的RKN均为南方根结线虫(Meloidogyne incognita);形态学观察结果表明：小叶黄杨上的根结线虫肥西种群为南方根结线虫(M. incognita)疑似种,酯酶同工酶凝胶电泳特征条带分析结果将其确定为南方根结线虫(M. incognita),木耳菜和小叶黄杨上发生的南方根结线虫为安徽省新种。该研究结果为本地根结线虫防治、南方根结线虫生理分化研究、种群和寄主间关系研究提供依据。     

不同立地条件下东方杉等沿海防护林树种的生长生态特性研究

为了筛选出适宜浙南沿海盐碱地和潮滩盐土的树种,笔者进行耐盐、抗风树种的广泛收集、引进和区域试验,结果表明：沿海土壤条件复杂,新围垦海涂的土壤盐度随土层加深逐渐加大;1‰~3‰盐度下候选树种36个,3‰~5‰盐度下候选树种28个,5‰~8‰盐度下候选树种16个;无柄小叶榕、东方杉等19个树种表现为具有较强的抗风性,且随林木年龄的增长,风倒率下降;不同龄级防护林树种的冠径/树高的比值在0.45~1.13之间,以无柄小叶榕、大叶黄杨、夹竹桃最高,夹竹桃、大叶黄杨等相对冠长值大,需与其他树种配合才能发挥较好的防护作用;几个高抗性树种的高生长速率排序为：邓桉（1.18 cm/a）＞木麻黄501（1.16 cm/a）＞东方杉（1.08 cm/a）＞无柄小叶榕（1.07 cm/a）＞乌桕（0.92 cm/a）;径生长速率排序为：无柄小叶榕（1.58 cm/a）＞邓桉（1.35 cm/a）＞木麻黄501（1.15 cm/a）＞东方杉（1.06 cm/a）＞乌桕（0.93 cm/a）。     

杨属ITS序列的分子进化特点分析

本文通过对杨属5组代表种并以柳属中旱柳的ITS序列作为参照,用成对比较的方法对杨属21个植物样品的ITS序列比较发现,杨属ITS序列的碱基替换情况是转换数大于颠换数,ITS-1序列中碱基发生转换和颠换的数目基本相似,而ITS-2序列中碱基发生转换的数目远远大于颠换。用朱克斯和坎托一参数模型和木村二参数模型对杨属ITS序列的替换率计算,无论是ITS-1还是ITS-2序列都没有达到数理统计上的明显差异。但由于ITS-2序列碱基的变化转换大大高于颠换,所以二参数模型计算所得结果大于一参数模型;采用相对速率测验法,对杨属各组分子进化相对速率进行了检测,结果分析得知,杨属5组的ITS序列分子进化速率有差异。杨属各组的ITS-1序列比较说明,大叶杨组、青杨组、黑杨组的进化速率都小于白杨组,而胡杨组则是进化速率最快的,大叶杨组的进化速率小于青杨组、胡杨组和黑杨组,黑杨组和胡杨组大于青杨组;ITS-2序列比较发现白杨组是进化速率最慢,其次是大叶杨组、青杨组,而黑杨组则稍大于胡杨组;总ITS序列比较是大叶杨组和黑杨组相对较慢,胡杨组最快;但就总的碱基替换分析,除了黑杨组和大叶杨组在ITS-1区间及青杨组、胡杨组和白杨组在ITS-2区间进化速率有显著差异外,其余组间都无显著的差异,尤其是在整个ITS序列区段碱基替换的差异都无显著差异。     

新疆扁桃种质资源ITS序列分析及系统发育研究

本研究旨在为新疆扁桃种质资源的分子鉴定和遗传多样性研究提供依据。以24份扁桃种质为材料,提取DNA后对ITS序列进行PCR扩增及测序,测序结果与序列KC862380(Prunus lusitanica var.)比对,获得ITS1、5.8S与ITS2序列。利用相关生物信息学软件对ITS1与ITS2序列分别计算变异位点和简约信息位点等,构建UPGMA系统发育树。结果显示,ITS1与ITS2序列对位后长度分别为230 bp和277 bp,含丰富的变异位点和简约信息位点。基于ITS1序列的UPGMA树的遗传距离在0.00~0.01之间,‘鹰嘴’、‘矮丰’及‘石子’各自成一支。基于ITS2序列的UPGMA树其遗传距离在0.000~0.006之间,‘鹰嘴’与‘石子’聚为一支。研究表明,5.8S rDNA序列保守性极强,ITS1序列的变异信息大于ITS2序列,并且其碱基的缺失和替换多于ITS2序列,可能是导致系统发育树结果存在差异的原因。     

高寒城市郊区外来园林树种适应性评价

为了确定外来园林树种在高寒城市郊区的适应性，以典型区域——青海西宁市火烧沟外来园林树种为对象，基于野外定株监测及室内统计分析，对其抗寒性、性状稳定性及生长发育能力等进行了研究，并综合评价了不同树种的适应能力。结果表明：（1）乔木树种紫叶稠李主干基部在晚冬期出现轻微冻裂，其他3种乔木在早春期发生了严重的抽条及轻度的冻害，4者叶色或叶形均明显改变，适应能力依次为：紫叶稠李>金叶复叶槭>金枝国槐>金叶榆。（2）小乔木类树种均发生了较严重的抽条，芽、叶、花出现了明显的冻斑，花朵变色或畸形率低于10%，适应性强弱依次为：西府海棠>独干红叶榆叶梅=绚丽海棠>红叶碧桃。（3）几种丁香属植物抵御冻害能力较强，仅部分物种一年生枝发生了轻微的抽条，但一些物种后期生长发育能力较差，例如黄丁香不发育花器官，综合适应能力大小为：紫罗兰丁香=波峰丁香=红叶丁香>辽东丁香>其他5者。（4）小灌木类树种胶东卫矛和小叶黄杨冬季地上部全部冻干，其他小灌木也发生了不同程度的冻害和抽条，球冠类适应能力为：榆叶梅=珍珠绣线菊>金叶榆>圆柏，绿篱类为：水蜡=紫叶矮樱>金叶榆。基于以上结果可以得出，高寒城郊区外来园林树种移栽初期抽条问题非常严重，因此建议采取一些行之有效的防抽条措施。     

基于rDNA-ITS序列探讨甘蔗近缘属种的系统进化关系

以狼尾草属(PennisetumRich.)的象草(P.purpureum)为外群体,依据rDNA-ITS序列探讨了甘蔗亚族(Saccharinae)内与甘蔗植物分类关系较近的8属37种120份材料的系统进化关系,结果表明,ITS1序列长度为200~208bp,变异位点91个,简约信息位点70个,GC含量为60.4%~69.1%;ITS2序列长度为215~220bp,变异位点93个,简约信息位点68个,GC含量为66.1%~73.4%;5.8sDNA序列长度为164bp,变异位点18个,简约信息位点9个,GC含量为54.1%~58.0%;根据变异位点,简约信息位点占总位点的比例可以看出,ITS序列比5.8sDNA序列变异程度高,其中ITS1序列又较ITS2序列变异丰富。属种间遗传距离表明芒属(Miscanthus)和荻属(Triarrhena)与甘蔗属(Saccharum)的亲缘关系最近,其次为蔗茅属(Erianthus)和河八王属(Narenga);而莠竹属(Microstegium)、大油芒属(Spodiopogon)、白茅属(Imperata)与甘蔗属亲缘关系较远。根据甘蔗近缘属种的NJ和MP系统发育关系,支持将斑茅(E.arundinaceus)归入蔗茅属,荻属归入芒属的观点;河八王属的河八王(N.porphyrocoma)与滇蔗茅(E.rockii)亲缘关系较近,而与同属的金猫尾(N.fallax)亲缘关系较远;蔗茅属和芒属属种系统进化关系较其他属种复杂;有4份材料被发现鉴定有误,不应用于后续研究。     

基于ITS序列海带目种质资源的物种鉴定研究

为了更准确地鉴定海带目种质资源,为种质保存和保护提供依据,研究采用海带目的核糖体DNA内转录间隔区（Internal Transcribed Spacer,rDNA ITS区）的通用引物,以待鉴定海带目样品的基因组DNA为模板通过PCR方法扩增出ITS序列,在测序的基础上对25棵分别采自日本和烟台海区的海带目样品进行分子鉴定。结果表明,25个待鉴定褐藻目样品和16个已知物种,通过ITS序列聚类分析,分别聚在不同的单系类群中且在物种鉴定树中种内的支持率均较高,分属于2科3属,聚类为7个不同的种,形态学观察的结果与分子鉴定结论相吻合。海带目ITS序列引物通用性强,有效扩增率高,可用于海带目物种的快速鉴定。     

从核糖体DNA ITS区序列研究甘蔗属及其近缘属种的系统发育关系

测定了甘蔗属及其近缘属的13个种共43个个体和1个橡草(Pennisetum schumach)外群的核糖体DNA中的内转录间隔区(ITS)及5.8S rDNA 基因的序列.结果表明:甘蔗属及其近缘属种的ITS区(含ITS1,5.8S rDNA和ITS2)序列的长度范围为589～591bp,变异位点为140个,信息位点为60个;其中,ITS1和ITS2的长度范围分别为205～208bp和216～220bp,