基于ITS2条形码序列鉴定中药材续断及其混伪品

【目的】利用ITS2序列对中药材续断及其混伪品进行DNA条形码鉴定,从而确保用药安全。【方法】对续断及其混伪品ITS2进行扩增并双向测序,经CodonCode Aligner V3.7.1拼接比对后,用MEGA 5.0计算种内种间K2P遗传距离,并构建NJ系统聚类树进行鉴定分析。【结果】续断药材ITS2序列比对后长度为218bp;种内K2P遗传距离分布于0~0.009 4,种间K2P遗传距离分布于0.033~0.188 2,NJ树显示续断药材及混伪品可明显区分,表现较好的单系性。【结论】ITS2序列作为DNA条形码能准确鉴别续断药材。     

基于ITS2条形码的人参属物种鉴定研究

人参属植物种类繁多,多数具有重要的生物学及药用价值。采用植物DNA条形码候选序列之一的ITS2片段鉴定人参属药用植物。结果表明,ITS2基因区通用性强,序列在人参属物种间差异较大,属内变异位点为41个,保守位点189个,种内遗传距离为0~0.004,种间遗传距离为0.006~0.098,平均遗传距离为0.044。基于K2P模型构建的系统发育树(NJ树)显示,同一物种均聚为一类。因此,ITS2作为DNA条形码能够有效地区别人参属物种,为人参属药材及其伪混品的鉴定提供基础。     

基于 ITS2 序列片段的药用植物栝楼及混淆品分子鉴定研究

应用ITS2条形码序列片段对我国市场药用植物栝楼与其混淆品共8份材料进行分子鉴定.对所有材料根部进行DNA提取纯化、PCR扩增并双向测序得到ITS2序列,将所得8条序列与Genbank中7条序列用Clustal X软件进行比对,BioEdit软件人工校正;利用MEGA5.0软件计算种内、种间遗传距离,并采用K2P距离法构建NJ和ML树,评价序列的鉴定效果.中药材植物各物种内遗传距离变异区间为0~0.077 9,平均为0.019,物种间遗传距离变异区间为0.004~0.594,平均0.436,种间距离明显大于种内距离;构建药用植物栝楼各物种NJ和ML系统进化树,二者结果一致,各物种均聚为一支,形成单系类群,支持率均在50%以上.ITS2条形码序列能够快速准确地从种的水平鉴定药用植物栝楼真伪.     

基于ITS序列的竹亚科植物分子鉴定研究

利用ITS序列对竹亚科13个属76个竹种进行DNA条形码分子鉴定.该研究提取慈竹属、刚竹属、箬竹属、唐竹属、矢竹属、大明竹属、赤竹属、巴山木竹属、倭竹属、短穗竹属、簕竹属、酸竹属及少穗竹属共13个属62个竹种DNA,对其内转录间隔区ITS序列进行PCR扩增和双向测序,所得序列与GenBank数据库下载的14条ITS序列共76个竹种序列用Clustal X软件比对,再利用MEGA6.06软件构建K2P距离法的NJ系统发育树.结果显示,种内遗传距离为0~3.907,平均遗传距离为0.370;种间遗传距离为0~4.394,平均遗传距离为2.287,种内遗传距离远小于种间遗传距离.ITS序列可用于竹类资源的物种鉴定研究.     

基于ITS序列对辛夷及其混伪品种的鉴别

为准确鉴别中药材辛夷及其混伪品,应用ITS序列作为DNA条形码可用来区分辛夷及其混伪品的基源植物。选用了21条ITS序列,经比对后用MEGA 5.0计算种间的K2P距离并基于该距离建立了NJ系统进化树。结果表明种间最小的K2P距离(0.003)大于种内最大的K2P距离(0.002)。系统发育NJ树显示这几个物种可明显分开,辛夷玉兰与望春玉兰、黄山木兰的亲缘关系最近,其中二乔玉兰与荷花玉兰种内发生了变异,表明ITS序列可作为区分辛夷和其常见近缘种混伪品荷花玉兰、景宁玉兰等的参考DNA条形码。     

基于ITS序列对辛夷及其混伪品种的鉴别

为准确鉴别中药材辛夷及其混伪品,应用ITS序列作为DNA条形码可用来区分辛夷及其混伪品的基源植物。选用了21条ITS序列,经比对后用MEGA 5.0计算种间的K2P距离并基于该距离建立了NJ系统进化树。结果表明种间最小的K2P距离(0.003)大于种内最大的K2P距离(0.002)。系统发育NJ树显示这几个物种可明显分开,辛夷玉兰与望春玉兰、黄山木兰的亲缘关系最近,其中二乔玉兰与荷花玉兰种内发生了变异,表明ITS序列可作为区分辛夷和其常见近缘种混伪品荷花玉兰、景宁玉兰等的参考DNA条形码。     

基于ITS的贵州省30个树种的DNA条形码研究

本文对贵州省19科26属30种林木树种植物ITS序列进行PCR扩增及测序,用MEGA 5. 0软件对序列进行比对分析序列信息,用最近距离法计算种内及种间遗传距离,通过邻接法构建系统发育树。结果表明,供试树种的DNA总长度为506～684 bp,其中平均G+C含量为64%,种内平均遗传距离为0. 013,种间平均遗传距离为0. 236;基于ITS序列构建的聚类树显示,对30种林木树种的鉴定成功率为83%,因此,推荐ITS序列作为林木树种DNA条形码的候选序列。     

栀子栽培品种与近缘种的ITS2序列分析

[目的]栀子属植物是重要的观赏、药用、色素和油用资源植物,有着悠久的栽培历史.由于生长环境的不同,以及长期的人工栽培和选育,使其习性、叶的形状、花的形态、果实的形状及大小等发生诸多变异,使得栀子栽培群体的变异类型丰富,并形成了一些较为稳定的品种类型.开展栀子栽培品种和近缘种核糖体DNA内部转录间隔区2(nrDNA ITS2)序列变异程度、遗传距离和亲缘关系研究,为栀子属植物品种鉴定、遗传育种及多样性保护提供科学依据.[方法]以保存于江西省林业科学院中药资源圃内的栀子18个栽培品种和3个近缘种共38个样品为试验材料,进行聚合酶链式反应(PCR)直接测序法,对样品进行ITS2片段扩增和双向测序,所得序列用Codon Code Aligner v6.0.1软件拼接后,采用Lasergene Edit Seq 11.1软件进行平均碱基组成百分比统计,用MEGA7.0软件进行分析比对,获得序列长度、GC含量以及变异位点,基于K2P模型分析遗传距离,用UPGMA法构建系统聚类树.[结果]序列变异程度分析显示,狭叶栀子和栀子的ITS2序列长度均为347 bp,GC含量为66.86％,大黄栀子序列长度为355 bp,GC含量为67.61％,栀子栽培品种序列长度除'燃叶'、'金福水栀'为348 bp外,其他品种序列长度和栀子一致,均为347 bp,栀子栽培品种与近缘种间的平均GC含量相差不明显,GC含量为66.28％～67.15％,其中'白蟾'GC含量最低,'雀舌栀子'和'银边雀舌'GC含量最高.所有样本ITS2序列比对共产生12个变异位点,10个碱基插入,其中8个碱基插入是大黄栀子所独有的,且存在5个特异的变异位点,一部分表型特征有共性的品种之间有共同的变异位点,如植株矮小、叶片小而窄长的品种'雀舌栀子'和'银边雀舌'在50 bp处,果实相对较大的品种'分关1号'、'金福水栀'和'金元'在84 bp处等.一些品种具有特异的变异位点,如'白蟾'(133 bp处)、'小白蟾'(229 bp处)等.序列遗传距离分析显示,栀子属种间遗传距离普遍小于近缘种和品种间的遗传距离,大于栀子栽培品种之间的遗传距离,所有样本平均遗传距离为0.0055,大黄栀子和'白蟾'间遗传距离最大,为0.0206.聚类分析结果显示,栀子属乔木树种大黄栀子单独成一支,与栀子属其它种和栀子栽培品种亲缘关系最远,狭叶栀子和野生栀子所有个体总体表现出较近的亲缘关系.[结论]分析结果表明,3种栀子属植物在ITS2序列长度和GC含量上表现出较高的保守性,研究发现的部分品种共同变异位点以及部分品种特异变异位点将对栀子品种鉴定有较大的应用价值.部分聚类结果和以表型数据为基础的数量分类结果类似,但并没有像数量分类结果那样以花重瓣、大果、小果等性状形成明显的系统分枝,研究结果对栀子品种起源、资源保护和种质创新等方面有重要的指导价值.     

栀子栽培品种与近缘种的ITS2序列分析

[目的]栀子属植物是重要的观赏、药用、色素和油用资源植物,有着悠久的栽培历史.由于生长环境的不同,以及长期的人工栽培和选育,使其习性、叶的形状、花的形态、果实的形状及大小等发生诸多变异,使得栀子栽培群体的变异类型丰富,并形成了一些较为稳定的品种类型.开展栀子栽培品种和近缘种核糖体DNA内部转录间隔区2(nrDNA ITS2)序列变异程度、遗传距离和亲缘关系研究,为栀子属植物品种鉴定、遗传育种及多样性保护提供科学依据.[方法]以保存于江西省林业科学院中药资源圃内的栀子18个栽培品种和3个近缘种共38个样品为试验材料,进行聚合酶链式反应(PCR)直接测序法,对样品进行ITS2片段扩增和双向测序,所得序列用Codon Code Aligner v6.0.1软件拼接后,采用Lasergene Edit Seq 11.1软件进行平均碱基组成百分比统计,用MEGA7.0软件进行分析比对,获得序列长度、GC含量以及变异位点,基于K2P模型分析遗传距离,用UPGMA法构建系统聚类树.[结果]序列变异程度分析显示,狭叶栀子和栀子的ITS2序列长度均为347 bp,GC含量为66.86％,大黄栀子序列长度为355 bp,GC含量为67.61％,栀子栽培品种序列长度除'燃叶'、'金福水栀'为348 bp外,其他品种序列长度和栀子一致,均为347 bp,栀子栽培品种与近缘种间的平均GC含量相差不明显,GC含量为66.28％～67.15％,其中'白蟾'GC含量最低,'雀舌栀子'和'银边雀舌'GC含量最高.所有样本ITS2序列比对共产生12个变异位点,10个碱基插入,其中8个碱基插入是大黄栀子所独有的,且存在5个特异的变异位点,一部分表型特征有共性的品种之间有共同的变异位点,如植株矮小、叶片小而窄长的品种'雀舌栀子'和'银边雀舌'在50 bp处,果实相对较大的品种'分关1号'、'金福水栀'和'金元'在84 bp处等.一些品种具有特异的变异位点,如'白蟾'(133 bp处)、'小白蟾'(229 bp处)等.序列遗传距离分析显示,栀子属种间遗传距离普遍小于近缘种和品种间的遗传距离,大于栀子栽培品种之间的遗传距离,所有样本平均遗传距离为0.0055,大黄栀子和'白蟾'间遗传距离最大,为0.0206.聚类分析结果显示,栀子属乔木树种大黄栀子单独成一支,与栀子属其它种和栀子栽培品种亲缘关系最远,狭叶栀子和野生栀子所有个体总体表现出较近的亲缘关系.[结论]分析结果表明,3种栀子属植物在ITS2序列长度和GC含量上表现出较高的保守性,研究发现的部分品种共同变异位点以及部分品种特异变异位点将对栀子品种鉴定有较大的应用价值.部分聚类结果和以表型数据为基础的数量分类结果类似,但并没有像数量分类结果那样以花重瓣、大果、小果等性状形成明显的系统分枝,研究结果对栀子品种起源、资源保护和种质创新等方面有重要的指导价值.     

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.     

中华豆蟹与太平大眼蟹ITS区比较研究

[目的]为蟹类的分子进化研究积累资料。[方法]采用酚-氯仿抽提法从中华豆蟹和太平大眼蟹的肌肉组织中提取总基因组DNA,对其ITS基因片段进行PCR扩增和测序,同时对其序列同源性、碱基组成和变异情况进行初步研究。[结果]中华豆蟹与太平大眼蟹ITS序列片段分别为739和769 bp,存在明显长度差异。中华豆蟹的AT含量和GC含量分别为49%和51%,而太平大眼蟹分别为40.79%和59.3%。4种碱基(A、T、G、C)在2种蟹中ITS序列的平均含量基本相当。中华豆蟹与太平大眼蟹ITS序列片段共有777位点,其中变异位点346个,碱基转换与颠换比约为0.8。颠换数大于转换数,表现为较高的颠换偏岐。[结论]中华豆蟹和太平大眼蟹间的平均遗传距离为0.603。     

基于SSR和ITS标记的杨树多态性及聚类分析

为研究杨树多样性和不同分子标记技术间的差异与联系,采用SSR和ITS标记分析12个杨树样品的DNA多态性,并在遗传距离的基础上对这两种标记方法进行相关性分析。SSR标记表明,13对引物共扩增条带54条,多态性条带51条,PIC值为0.36~0.76,能较好的区分不同样品。ITS分析结果显示,供试杨树之间差异不仅表现在碱基的差异,也表现在序列长度的差异。利用这两种标记方法对所有样品进行聚类分析发现,二者在派别间分类基本一致,但在细微分类中SSR标记相对于ITS技术能更准确的鉴别出来源相同或相似的植株个体。两种标记方法相关性分析表明,二者显著相关,相关系数R达到0.593(P=0.01,n=66,rα=0.314 966)。由此可见,它们均可用作杨树品种鉴定,同时结合这两种分子标记的遗传差异,可为快速准确的鉴定杨树资源提供技术依据。     

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。     

麻疯树种质资源nrDNA ITS 序列的遗传分析

通过PCR 扩增并测序分析了18 份不同地理来源的麻疯树种质资源的nrDNA ITS 序列,为今后麻疯树 优良种源的选择和开发利用提供理论依据。测序结果表明,麻疯树各种质资源的ITS 序列为648~649 bp,G+C 含量 在64.10%~64.71%之间;各资源的遗传距离为0.000~0.069,平均值仅为0.010。进化树分析表明,18 个麻疯树种质资 源基本上聚为1 类,没有得到具有较高支持率的分支,且各资源的遗传差异系数极低。本研究结果再次证实麻疯树 种质资源的遗传基础偏窄,遗传变异小。     

通过PCR技术简单扩增奶牛高GC含量的rDNA重复序列

为了探索利用PCR简单扩增高GC含量的长重复序列的方法，经反复摸索后选用LAPCR法即LA PCR Taq酶结合GC缓冲液Ⅱ来扩增奶牛高GC含量的长片段重复序列，成功获得了全长2538bp，GC含量为65．7％的DNA序列，其中ITS1的GC含量高达80％．探索了克隆复杂DNA序列时引物设计的特别规则、反应体系的改进、DNA聚合酶的选用等措施．     

江浙地区披针叶八角植物遗传多样性及ITS序列的分析

[目的]从基因水平上探讨披针叶八角植物的遗传多样性。[方法]以江浙地区披针叶八角种内12个不同类型的植株为材料,克隆其核糖体DNA内转录间隔区序列,应用相关软件对其序列差异进行了分析。[结果]供试的披针叶八角植物在形态上可以分为12种类型,其ITS序列长度为634～637 bp,序列差异值为0%～2.4%,ITS1和ITS2的信息位点均达到了6个;聚类分析结果有2组5种供试植株的ITS序列完全一致,而其生物学特征存在一定的差别。[结论]ITS序列同源性与结实性之间具有一定的相关性,而基于ITS序列差异值的种内分类标准并不适用于披针叶八角植物。     

基于SSR标记13个紫苏品种(系)的亲缘关系及遗传多样性

为紫苏种质资源利用提供参考,利用14对SSR引物对13个紫苏品种(系)提取的DNA进行PCR扩增,并对其亲缘关系进行鉴定与遗传多样性分析。结果表明:1)从13个紫苏品种(系)中共检测出51条清晰DNA条带,其中多态性条带47条,占92.16%。2)13个紫苏品种(系)的遗传距离为0.086~0.576,平均遗传距离为0.336;遗传相似性系数为0.424~0.914,平均遗传相似性系数为0.654。3)在遗传距离(SM)为0.59时,13个紫苏品种(系)可聚为2类群。类群Ⅰ为开阳紫苏(CK)1个品种(系),类群Ⅱ包括奇苏1~6号及其原种1~6号共12个品种(系)。在SM为0.67时,类群Ⅱ又可分为2部分,第1部分包括奇苏1号和奇苏6号及其原种1号和原种6号共4个品种(系);第2部分包含奇苏2~5号及其原种2~5号共8个品种(系)。在SM为0.80时,原种2号、原种3号和原种4号的亲缘关系最近,但经系选改良后,其亲缘关系已有一定距离。     

苞叶姜的nrDNA ITS2和cpDNA psbB-H序列 分子进化特点的分析

采用改良的CTAB法从硅胶干燥的苞叶姜(Pyrgophyllum yunnanense)叶片中提取总DNA,对nr DNA ITS2和cp DNA psb B-H区域进行PCR扩增、测序和序列分析,初步研究2套植物基因组的变异速率。nr DNA ITS2序列长224 bp,有变异位点3处,变异位点百分率为1.339%,(G+C)含量为60.7%。cp DNA psb B-H序列长623~625 bp,有2个碱基插入缺失,变异位点8处,变异位点百分率1.284%,(G+C)含量为33.9%,cp DNA核苷酸多态性(0.00551)比nr DNA(0.00295)高。苞叶姜的这2个片段,变异速率相近,遗传分化指数相同(Fst=1.000),居群间高度分化。ITS2序列和psb B-H序列单倍型中性检验结果一致,表明苞叶姜居群处于长期稳定状态。psb B-H错配分布(Mismatch-distribution)分析,表示苞叶姜的现有分布范围近期可能经历了居群扩张。因此,苞叶姜的谱系地理学研究可结合nr DNA ITS2序列和cp DNA psb B-H序列来分析。     

基于ITS条形码序列的枸杞属植物鉴定

采用改进CTAB法提取枸杞(Lycium Chinense Mill.)叶片DNA,利用合成的特异引物对其DNA中nr DNA ITS区进行扩增,利用ITS条形码序列,对枸杞属种质资源进行鉴定,分析其亲缘关系。结果表明,测序得到了17份枸杞属近缘种的ITS条形码序列,整个ITS序列长度变异范围为603~632 bp,平均为624 bp,整个转录间隔区(ITS1+ITS2)对位排列后总长度为480 bp,有194个变异位点,占40%;保守位点288个,占60%。聚类分析结果表明,17份种质资源可分为5个大类群。基于ITS条形码序列分析在鉴定枸杞属种质遗传多样性及其亲缘关系具有一定的优越性。