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.     

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。     

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。     

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。     

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。     

基于DNA条形码的我国吴茱萸主要栽培种遗传分析和分子鉴别研究

采用ITS2和psbA-trnH DNA条形码组合分析我国吴茱萸主要栽培种的遗传背景,并对其进行分子鉴别。获得的ITS2序列全长223 bp,共获得7个差异位点,其中特异性鉴别位点2个;psbA-trnH序列全长419 bp,获得特异性鉴别位点3个。基于ITS2碱基序列采用邻接法构建系统聚类树,结果表明:吴茱萸、石虎和疏毛吴茱萸的遗传背景差异较为明显,且吴茱萸与石虎的亲缘关系更为接近;嫁接可以使吴茱萸的遗传背景发生较大的变异;并且序列特异性位点可以准确有效地对吴茱萸正品和伪品进行鉴别。     

倒卵叶五加药材的基原鉴定研究

[目的]应用DNA条形码鉴定技术对短柄五加等五加属植物进行研究,以弄清倒卵叶五加和短柄五加的物种关系.[方法]通过对馆藏标本与现地植物形态进行观测,采用通用引物ITS2和psbA-trnH对采自陕甘宁地区的短柄五加等50个样本进行扩增后双向测序,并从GenBank数据库下载了五加属等相关植物的序列,分别通过ITS2 database或其序列注释,获得ITS2和psbA-trnH序列,随后进行BLAST比对鉴定分析;用MEGA 6.06软件对所得序列进行比对,分析变异位点,计算GC含量、种内和种间遗传距离,构建NJ系统发育树.[结果]ITS2和psbA-trnH序列的PCR扩增和测序成功率均为100％;倒卵叶五加和短柄五加的植物形态、ITS2序列和psbA-trnH序列完全相同.ITS2序列:短柄五加和糙叶五加仅有一个碱基的差异,蜀五加与藤五加序列相同;psbA-trnH序列:短柄五加与糙叶五加的差异显著,短柄五加与蜀五加序列相同.[结论]同时使用ITS2、psbA-trnH这2个标记的DNA条形码可以准确鉴别短柄五加等五加属植物;短柄五加与倒卵叶五加为同一种植物.     

传统中药材麦冬的DNA条形码鉴定

该文分析了DNA条形码序列(ITS、psb A-trnH、matK、rbcL和trn L-F)对采自10个不同产区的麦冬进行PCR扩增及测序。结果表明,ITS序列变异位点为11 bp且较稳定。叶绿体序列的变异位点较低。本研究构建了ITS及联合叶绿体片段与ITS的系统发育树,4个叶绿体片段各自构建的系统发育树结果不理想,以ITS构建的系统发育树为主。广西桂林、贵州贵定与浙江余杭聚为一支;四川什都、四川珙县与广东肇庆聚为一支;云南麻栗坡与云南石林聚为一支;江西庐山与湖南桑植聚为另一分支,位于发育树基部;以上分支均得到G+C含量和遗传距离的支持,种内具有较近的亲缘关系。ITS序列具有稳定的变异位点和鉴定位点,能够准确的鉴定不同产地的麦冬,基于ITS构建的系统发育树能够较好的区分其亲缘关系。     

藏药波棱瓜属药用植物DNA条形码鉴定

为评价DNA条形码候选序列对藏药波棱瓜属植物的鉴定作用,探讨波棱瓜属植物鉴定新方法,本研究采用不同产地、不同海拔波棱瓜植物的ITS2、PsbA-trnH、rbcL、matK通用引物对110份样品进行DNA提取、PCR扩增和测序,比较4条DNA序列扩增效率和测序成功率;分析种内和种间变异;通过Barcoding gap分析,构建NJ系统进化树,评价各序列对西藏自治区、云南省、四川省不同海拔波棱瓜药材的辨别能力。研究结果表明,ITS2序列在所研究的波棱瓜属药用植物中的扩增效率和测序成功率均为100%,其种内种间变异、Barcoding gap与其他DNA条形码候选序列相比具有明显的优势,以ITS2序列作为DNA条形码,可对波棱瓜进行准确、快速识别和鉴定,准确地弄清楚不同地区不同海拔所生长的波棱瓜之间的进化关系,为该药用植物的质量控制、安全用药及资源合理开发利用提供理论依据。     

6份狼尾草属菌草的ITS和叶绿体matK序列分析

对来自福建农林大学、闽清、闽侯和南平等地的6份狼尾草属菌草的ITS片段和叶绿体matK基因序列进行测定,并用Clustal X 2.0和MEGA 4.1软件对其进行比对分析,构建系统发育树.结果表明,6份菌草的ITS序列长度均为585 bp,其中变异位点0-3个,信息位点2个,遗传距离为0-0.089,平均遗传距离为0.022;mat K序列长度为880-881 bp,其中变异位点(信息位点)1个,遗传距离为0-0.016,平均遗传距离为0.010.ITS系统树结果显示6份共菌草聚成四类,其中杂交狼尾草和象草(MQ)聚类在第I类的同一分支,巨菌草和象草聚在第Ⅱ类的不同分支,表明其亲缘关系比较近;mat K序列系统树结果除了象草(MQ)外其余5份菌草均聚在了同一分支上,表明叶绿体mat K序列无法将供试的6份菌草区分开.     

应用rbcL、matK 和ITS 序列探讨 壳斗科青冈的分类地位

为了明确青冈类植物在系统分类中的地位,运用PAUP和MEGA等软件对GenBank中壳斗科33种植物的matK、17种植物的rbcL和15种植物的ITS序列进行了系统发育树的构建,结果表明:(1)壳斗科3个序列的保守性顺序为rbcL＞matK＞ITS,rbcL序列只能将水青冈属分开,但不能解决大部分属间的系统分类问题,在主要分支上没有获得置信支持,因此不适合壳斗科属间植物的系统分类;(2)基于matK和ITS序列构建的系统发育树分支和Bootstrap支持率,从分子角度支持青冈类作为栎属属下亚属的分类地位.     

濒危药用植物盘龙参rDNA ITS序列分析

采用改良CTAB法提取2份江西省盘龙参总DNA,利用通用引物对rDNA ITS序列进行PCR扩增,克隆后测序,应用MEGA 5.2软件进行序列分析和构建系统发育树,以研究盘龙参ITS片段遗传多样性,分析该片段在盘龙参DNA分子鉴别和绶草属植物系统学研究中的意义。结果表明,盘龙参样本的rDNA ITS长度为766~767 bp;该样本与GenBank中绶草属的rDNA ITS对比分析,ITS1、ITS2长度分别为214~245、256~367 bp,变异位点分别为16.17%、3.50%,ITS总变异位点为9.27%;基于ITS序列,用p-distances法计算遗传距离和NJ法建立系统发育树,2段序列在绶草属种内保守,中间有较大变异,可作为盘龙参分子鉴定标记,而绶草属的系统发生关系尚须进一步研究。     

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。     

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。     

中药秦艽基原植物的DNA分子鉴定

[目的]分析秦艽基原植物间不同DNA序列的差异,为秦艽药材DNA条形码的筛选和基原鉴定提供分子证据。[方法]采用PCR扩增纯化后直接测序的方法,测定大叶秦艽G.macrophylla pall.、麻花秦艽G.straminea Maxim.、粗茎秦艽G.crassicaulis Duth-ieex Burk.、小秦艽G.dahurica Fisch、黄管秦艽G.officinalis H.Smith5种植物的核糖体DNAITS、叶绿体DNA psbA-trnH核苷酸序列,并作序列同源性分析。[结果]cpDNA psbA-trnH序列长度变异范围为316-318bp,有7种不同的单倍型,单倍型间有7个变异位点,序列的GC含量为21.2%。最大简约树的聚类结果与单倍型反映的结果一致。nrDNA ITS序列长度变异范围为624～625bp。有5种不同的单倍型、单倍型间有12个变异位点,序列的GC含量为59.3%。最大简约树的聚类结果表明,小秦艽与麻花艽聚为一支,大叶秦艽与黄管秦艽聚为一支,粗茎秦艽位于聚类图的最基部。[结论]nrDNAITS序列较适合作秦艽基原植物的DNA分子鉴定。     

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.     

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.     

基于nrDNA ITS对23种兜兰属植物的分子系统学分析

采用PCR直接测序法,测定23种兜兰属植物的内部转录间隔区(ITS)序列,并结合GenBank中所查到的德氏兜兰(AJ564372)、波瓣兜兰(AY530916)及麻栗坡兜兰(AJ564357)的核糖体DNA(nrDNA)ITS区序列进行比对,确定23种兜兰的ITS1、5.8S及ITS2的界限。结果表明:23种兜兰植物的nrDNA ITS序列长度为717～787 bp;G+C含量为48.6%～51.5%,其中ITS1和ITS2长度分别为393～451 bp及155～180 bp,包括211个变异位点;109个信息位点。基于贝叶斯法和最大简约法构建系统聚类树,结果表明,2种方法构建的树基本一致,整个树分为2个分支3个亚组,表明基于nrDNA ITS序列能够鉴定分析兜兰属植物种间的亲缘关系。