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,     

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。     

蔗茅EfNAC基因的克隆和生物信息学分析

为了更好地利用甘蔗野生种蔗茅(Erianthus fulvus Ness.)的抗逆相关基因,并为转基因甘蔗抗逆育种提供可靠的候选基因。本研究利用电子克隆和RT-PCR的方法在蔗茅野生种‘蔗茅99-2’中克隆到一个干旱诱导表达基因,并命名为FfNAC (GenBank登录号:MT499790)。生物信息学分析表明,FfNAC基因ORF长度为765 bp,共编码254个氨基酸,具有一个保守的NAM结构域。编码的蛋白以无规则卷曲和α-螺旋为主,没有信号肽,具有多个磷酸化位点,没有跨膜结构。本研究为深入研究蔗茅干旱胁迫的分子调控机制和转基因甘蔗抗旱育种提供理论依据和技术支撑。     

基于ITS基因的部分兰属序列分析

本研究以4个兰属品种为材料,通过PCR扩增及构建系统发育树,分析4个兰属品种之间的亲缘关系。结果表明:(1)4个兰属品种的ITS序列长度在647~655 bp之间,其中ITS1的序列长度为242 bp,ITS2的序列长度为244 bp。(2)四个品种共存在175 bp的变异位点,其中ITS1和ITS2的变异位点数较多,5.8S区域较为保守。(3)4个兰属品种的(G+C)含量在60.12%~68.21%之间,其中文山红柱兰的(G+C)含量最高,垂花兰的(G+C)含量最低。研究认为,ITS基因可以作为植物系统发育研究的标记,而且具有一定的灵敏度,为兰属植物的系统发育研究提供了较好的技术支持。     

具有斑茅种质的耐旱甘蔗品系的选育

经过固定光照(12h, 25min)和随后的递减光照(递减率15s或30 s/d)等处理, 诱导甘蔗属热带种的Badila、 IJ76-315等品系和甘蔗属中国种的广东竹蔗、江西竹蔗等品系开花, 用作母本; 采取调整种植期、剪叶等措施, 延迟甘蔗属的割手密和蔗茅属的斑茅开花, 用作父本. 实施热带种与割手密, 热带种与斑茅, 中国种与割手密, 中国种与斑     

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。     

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。     

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。     

栽培稻种内核糖体基因的ITS序列比较研究

以普通野生稻(O. rufipogon)为外类群，对栽培稻(O. sativa)籼亚种(O. sativa ssp. indica)和粳亚种(O. sativa ssp. japonica)18个材料的核糖体基因(rDNA)内转录间隔区（internal transcribed spacers, ITS）全序列进行比较分析。供试材料中有籼亚种品种(系)9个，粳亚种品种(系)6个，爪哇稻2个和陆稻1个。结果发现，栽培稻种内总变异位点23个，占总碱基数的5.41%；8个信息位点，占总碱基数的1.82%。籼亚种ITS全序列的长度为425~430 bp，G+C含量为74.25%~75.59%；粳亚种ITS序列总长度为425 bp，G+C含量为74.25%~75.59%。以ITS全序列构建的系统树能将栽培稻区分为籼、粳2个亚种群，爪哇稻与籼稻有较近的亲缘关系，这对研究栽培稻的演化有一定的指导意义。     

基于trnH-pbsA序列的8种葱属植物系统遗传多样性分析

本研究主要通过对薤白、蒜、大葱、香葱、蒙古韭、阿拉善韭、宽叶韭、黄花葱8种葱属植物trnH-pbsA基因片段进行PCR扩增并测序,使用clustal X1.83、MEGA6.06等软件进行序列分析并构建系统进化树。PCR扩增显示宽叶韭未检出条带,其余7种葱属植物的trnH-pbsA序列长度在618 bp到626 bp之间,经MEGA6.06软件处理分析得到636个位点,序列中共501个保守位点,107个变异位点和104个简约信息位点。GC含量在34.9%~35.8%之间,种间的遗传距离在0.000~0.166之间,同源性在80%~99%之间。分子进化树表明,薤白与其余7种葱属植物分开,蒙古韭和阿拉善韭自展支持率为48%,蒜和香葱自展支持率为18%。薤白与其余7种葱属植物亲缘关系较远,大葱和香葱亲缘关系较近。     

中国热带和亚热带地区能源草资源调查与初步筛选

按照“草本,高大,多年生,丛生性好,适应性较强,热带或（和）亚热带分布”的自拟标准,通过查阅文献和植物标本,初步筛选出64种纤维素质能源草,隶属于8科31属。在对它们的野外调查中,观察到拥有1000 m2以上自然种群且植株高度超过1.5 m的只有芒、五节芒、斑茅、南荻、河八王、象草、甜根子草、芦竹、芦苇、光高梁、龙须草和拟高粱等12种。对这12种能源草进行了引种栽培研究,其中河八王、甜根子草、芦苇和龙须草长势一般,其他8种长势良好,可作为进一步筛选研究的对象。     

甘蔗野生种质植物光合特性与原生长地年平均气温关系

测定了原生长地不同的割手密、斑茅、蔗茅和五节芒等甘蔗野生种质植物的单叶净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、细胞间隙CO2浓度和水分利用效率,并探讨了与其原生长地年平均气温的关系.结果表明:各野生种光合特性与原生长地年平均气温关系密切,光合特性及水分利用效率均随原生长地年平均气温的变化而变化,其中割手密变化最大,蔗茅变化最小.由此认为,割手密气孔调节能力强,适应性也最强,可能是4种甘蔗野生种质植物中比较新的种,而蔗茅气孔调节能力弱,适应范围较窄,可能是比较古老的种.     

甘蔗野生种质植物光合特性与原生长地年平均光强的关系

测定了原生长地不同的割手密、斑茅、蔗茅和五节芒等甘蔗野生种质植物的单叶净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、细胞间隙CO2浓度和水分利用效率,并探讨了与其原生长地年平均光强的关系.结果表明:各野生种光合特性与原生长地年平均光强关系密切,各野生种光合特性及水分利用效率均随原生长地年平均光强的变化而变化.其中割手密变化最大,蔗茅变化最小,斑茅和五节芒居于其间.由此认为,在甘蔗野生种质植物中,割手密可能是比较新的种,具有较强的生态适应性,蔗茅则可能是比较古老的种,生态适应性较弱.     

甘蔗与蔗茅杂交不同世代的SSR指纹图谱构建

本研究采用12对引物对67份"崖城89/9×昆明蔗茅"杂种不同世代(F1,BC1,BC2)及其亲本材料进行SSR多态性分析,扩增的总条带数为234条,其中多态性带为216条,多态率为92.31%,表明崖城89/9与蔗茅野生种杂交后代材料间存在较大差异;各后代材料与原始亲本"崖城89/9"及"昆明蔗茅"间的平均遗传相似系...     

甘蔗种质遗传基础的AFLP分析

采用AFLP分子标记技术对54份甘蔗种质（14份祖亲种、40份栽培品种或品系）的遗传基础进行了分析。利用筛选出的4对多态性较强的引物组合（M+CAG/E+ACG，M+CTC/E+ACT，M+CTG/E+ACC，M+CTG/E+ACG），构建了甘蔗54份种质的AFLP指纹图谱，这4对引物组合共扩增出396条谱带，其中多态带390条，占98.5%。54份种质的遗传相似系数变化     

海南甘蔗野生种资源的收集与遗传多样性初析

为了进一步丰富中国甘蔗野生资源库,充分了解和发掘具有良好品性的野生材料,对海南省海口、澄迈、临高、儋州、白沙等16个县（市）的甘蔗野生种质资源进行了采集,共采集白茅8份、斑茅39份、荻7份、割手密26份、芒14份（其中五节芒4份）,涉及5个属6个种,共94份。测定株高、茎粗、锤度、叶长和叶宽5个主要农艺性状,并对斑茅和割手密进行了相关性和遗传多样性分析。初步研究表明,海南甘蔗野生种资源性状差异显著,株高、茎粗、叶长和叶宽存在较大相关性,而锤度与其他指标不相关;斑茅和割手密具有较大的遗传多样性,变异系数分别为0.187~0.558及0.206~0.432;斑茅和割手密分别分为四类群和三类群,其中斑茅Ⅱ和Ⅳ类群具有较大的生物量,而割手密Ⅰ和Ⅲ类群具有良好的锤度品质潜力,可推荐作为甘蔗育种的上游材料。     

甘蔗抗黄锈病G1标记的分子检测及候选抗病基因WAK的分析

甘蔗黄锈病是屈恩柄锈菌(Puccinia kuehnii Butler)引起的一种世界性真菌病害,导致产量减少和糖分降低,给甘蔗产业造成严重损失。本研究采用抗黄锈病分子标记G1,检测我国和世界上重要的甘蔗栽培品种、野生种和近缘属的抗黄锈病基因,并对扩增的代表性特异条带进行克隆测序、功能注释和聚类分析,推测其抗性基因的起源和进化。G1检测结果表明,国内124份甘蔗栽培品种检测到G1标记的有83份,占66.9%;国外46份甘蔗栽培品种检测到G1标记的有31份,占67.4%。34份甘蔗野生种和近缘属中检测到G1标记的有17份,占50%,其中割手密种含有该基因比例最高,为100%。功能注释揭示,G1标记的候选基因编码一种细胞壁连接的类受体激酶,并在甘蔗栽培品种的单倍体蛋白组数据库中鉴定到3个相似度较高的蛋白,这些蛋白都有细胞壁受体激酶结构的胞外域、跨膜域和激酶活性的胞内域。聚类结果则清晰展示了抗病候选基因的起源及进化关系,具体可分为3组,第1组来源于割手密种和大茎野生种;第2组来源于大茎野生种、热带种和河八王属;第3组来源于割手密种、大茎野生种、中国种和栽培品种。研究结果为抗黄锈病甘蔗品种的选育提供重要的抗源支撑,并为抗性分子机制的解析奠定基础。     

Characterisation of Erianthus sect. Ripidium and Saccharum germplasm (Andropogoneae - Saccharinae) using RFLP markers

A collection of 65 Erianthus Michx. sect. Ripidium Henrard accessions (representing seven accepted species) and 14 Saccharum L. representatives (S. officinarum L. and S. spontaneum L.) were studied by RFLP analysis using 14 dispersed nuclear single-copy probes from maize. An intergeneric distance (1–F) of 0.748 was revealed between Erianthus and Saccharum. Within the Erianthus collection, the greatest distances were found between E. elephantinus Hook f. or E. ravennae (L.) P. Beauv. (the two 2n=20 species), and the rest of the Erianthus collection. The smallest distances were found amongst the E. arundinaceus (Retz.) Jeswiet clones collected in Indonesia ((1–F)=0.005). In addition, a partition based on the geographical origin and consistent with the chromosome numbers, ie E. arundinaceus from Indonesia versus E. arundinaceus and E. procerus from India, was revealed. E. bengalense was intermediate. The study of the Saccharum individuals confirmed the greater variability of S. spontaneum compared to the so called noble cane, S. officinarum. The 2n=80 S. spontaneum genotypes were shown to be closely related to S. officinarum. The implication of these results on the involvement of S. spontaneum and Erianthus sect. Ripidium in the origin of S. officinarum is discussed. This revised version was published online in July 2006 with corrections to the Cover Date.