基于ITS 序列石斛材料的鉴定及系统进化分析

 以核糖体DNA 内转录间隔区（Internal Transcribed Spacer,rDNA ITS 区）作为DNA 条形码对石斛种进行鉴定,并进行系统进化分析。收集获得43 个石斛样品,其中35 个为已知鲜样品,8 个为待确定种的干样品。从35 个鲜品中获得在GenBank 中未公布的海南石斛、华石斛以及秋石斛中的两个品种‘白花红心秋石斛’和‘紫红条纹秋石斛’ITS 序列。ITS 序列差异与形态特征的关系分析,结果显示,ITS 同源性的高低,与形态的相似性成正相关。以舌唇兰属为外类群,并从GenBank 中获得其他20 个石斛种的ITS 序列,对35 个已知样品和8 个待检测样品进行分析。结果显示,35 个已知样品分为5 支,其中大部分石斛种（24 个）聚在一支。竹叶石斛和苏瓣石斛聚在一支;华石斛、聚石斛和小黄花石斛聚在一支;短棒石斛单独为一支;竹枝石斛与‘白花红心秋石斛’和‘紫红条纹秋石斛’聚在一支;海南石斛和木石斛聚在一支。根据ITS 序列,大多数样品分组与传统分组相同,但按传统分组不在石斛组的重唇石斛、钩状石斛、鼓槌石斛和叉唇石斛分在了石斛组,并确定了檀香石斛分在石斛组。确定了8 个石斛干样品所属的种。     

石斛属植物遗传多样性RAPD分析

应用随机扩增多态性DNA(RAPD)技术,对石斛属植物16个种进行了基因组DNA多态性分析.从82个随机引物中筛选出20个多态性好的引物进行RAPD扩增,扩增DNA片段数据用UPGMA聚类法构建系统发育树.20条引物共扩增出142条带,多态性带118条,约占总数的83.1%.聚类结果显示RAPD分子标记构建的系统发育树与经典分类系统一致.RAPD标记可为石斛属植物的系统分类研究提供分子生物学依据.     

中国兰属植物种间及品种间亲缘关系的RAPD分析

 利用RAPD分子标记分析中国兰属(Cymbidium ) 的28个原生种和部分种的不同品种及3个杂交种共50个材料间的亲缘关系。获得250条可明显区分的DNA扩增片段, 除S143-850 bp 1条带为全部材料共有外, 其余带均为多态性位点。这些带最大的为2 100 bp, 最小的为200 bp, 以集中在1 031～300 bp的带居多。UPGMA进行聚类分析显示: RAPD的聚类树状图所呈现出的亲缘关系大体与ITS系统发育树一致。建兰亚属可能为一自然类群。大花亚属并非自然类群, 其成员之一文山红柱兰(C. Wenshanense Y.S. Wu et. ) 偏离出去而与兰亚属聚在一起。兰亚属则为一高度异质性的类群, 分散成互不关联的3支。本结果和ITS系统发育分析表明, 有必要对经典分类的兰属属下分类, 特别是兰亚属进行修订。对3个亚属中各组的划分基本与传统分类的一致。春兰品种间的多样性高于其它测试品种。     

龙眼属rDNA的ITS序列分析

为了讨论龙眼属(Dimocarpus Lour.)的遗传多样性及鉴别技术,运用克隆测序法测定了主产区龙眼(Dimo-carpus longan Lour)品种及其近缘种龙荔[Dimocarpus confinis(Howet Ho)H.S.Lo.]的核糖体DNA中的内转录间隔区(ITS)序列(包括ITS1,5.8S和ITS2)。结果表明,龙眼及其近缘种龙荔的ITS区序列的长度范围为618～646 bp,长度变异为28 bp;其中,ITS1和ITS2的长度范围分别为227～235 bp和227～247 bp。龙眼品种间ITS序列变异位点比较丰富,通过单个或组合变异位点可以作为特异位点用于品种之间的鉴别。龙荔的ITS序列变异较大,在609处插入一个19个碱基的片段;系统发育树也表明龙荔自为一单树系,为其是龙眼近缘种提供了新的分子证据。结果还表明龙眼果实香味、流汁程度和质地与基于ITS序列的系统发育树结果表现较多品种的吻合性。     

兰属植物杂交育种进展

在商品化的大花蕙兰异军突起之后,相当数量的兰属植物的原生种都用来进行大花蕙兰新品种的杂交培育实验,这也导致兰花育种工作的工作重心放在了兰花的杂交栽培上。兰花品种唯一权威的登录机构是Royal Horticultural Society,已有超过11万个兰科植物杂交种登录在这里,这当中兰属植物杂交种排名第四,足足有11538个,前三位分别为卡特兰、蝴蝶兰、兜兰。同样的杂交种如果按照国际兰花品种的登录规则,有可能选育出多个品种,因此,登录种数的数量可能远远小于兰属植物的杂交栽培品种。本文就通过国内外的一些科学研究成果,针对兰属植物的杂交育种进展进行了简单的分析,希望能为今后的相关研究提供参考和借鉴。     

应用ITS2序列片段对木瓜及其近缘属植物的分子鉴定研究

运用ITS2序列对木瓜及其近缘属植物进行DNA条形码分子鉴定,探讨利用ITS2条形码序列对木瓜及近缘物属植物鉴定的可行性。对试验样品进行DNA提取纯化、PCR扩增并双向测序得到22条ITS2序列,将所得22条序列和GenBank数据库下载的8条木瓜及其近缘植物的ITS2序列用Clustal X软件进行比对,BioEdit软件人工校正;利用MEGA5.05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。木瓜及其近缘属植物种内遗传距离变异区间为0 ~ 0.0274,平均0.0029,木瓜及近缘属植物种间遗传距离变异区间为0.011 ~ 0.112,平均0.075,种间距离明显大于种内距离;构建木瓜及其近缘属各物种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鉴定木瓜属及其近缘属植物。     

石榴种质资源ITS序列分析

以13个石榴品种的嫩叶为试材提取DNA,进行ITS-PCR扩增。对扩增产物的测序结果构建进化树进行亲缘关系分析。结果表明,13个品种的ITS区段长度在619~704bp之间,转换和颠换比值0.75。系统发育树表明13个石榴品种资源聚为三类,与传统分类学相互支持。ITS序列分析与传统形态分类学相结合的手段为今后石榴的研究、鉴定、分类提供新的思路。     

基于核糖体基因的灰树花分子系统关系分析

为探讨灰树花的分子系统关系,通过PCR扩增获得灰树花(Grifola frondosa)18S r DNA、ITS r DNA序列,构建系统发育树,分析灰树花属级的亲缘关系,以及不同地域灰树花菌的种内遗传多样性。结果表明,灰树花起源于多孔菌科,ITS r DNA构建的系统发育树可以把来自亚洲和美国的菌株区分开,说明灰树花的地理距离和遗传距离存在一定的相关性,且灰树花可能为复合种群。     

ITS序列在橄榄地方品种资源鉴定中的应用

利用测序方法测定了橄榄品种(系)的核糖体DNA中的内转录间隔区(ITS)序列(包括ITS1、5.8S和ITS2)。结果表明,橄榄ITS区序列总长度629~634bp,长度变异仅为5bp。其中ITS1区为232~237bp,ITS2区为234~239bp,5.8SDNA均为165bp,且高度保守无变异位点。橄榄品种(系)间ITS序列变异位点较少,仅有17个变异位点,占总碱基数的5.93%,简约信息位点7个,占总碱基数1.51%,单一信息位点10个,占总碱基数的2.16%,并且ITS1序列较ITS2序列变异丰富。因此,利用ITS序列中变异位点可以作为特异DNA指纹鉴定位点,为部分品种(系)的鉴定依据,但是仅仅利用ITS序列还难以鉴定区别所有橄榄品种资源。     

辣椒种质资源ITS 与系统进化分析

 以核糖体DNA 内转录间隔区（Internal Transcribed Spacer，rDNA ITS 区）作为DNA 条形码 对辣椒进行系统进化分析。利用收集的17 份辣椒资源，提取总DNA，进行PCR 扩增和测序，并从GenBank 下载辣椒属的主要栽培种浆果状椒（Capsicum baccatum）、茸毛椒（C. pubescens）、灌木状辣椒（C. frutescens）和野生种（C. eximium）、野生种（C. lycianthoides）的ITS 序列，进行系统进化与亲缘关系分 析。结果表明，以野生种（C. eximium）的ITS 序列为参考序列，利用Clustalx 2.1 软件进行比对，发现3 个中华辣椒、茸毛椒和灌木状辣椒在ITS1 区有15 个碱基缺失。以茄科番茄属（lycopersicon）栽培种‘上 海906’作为外类群，在进化树标尺约0.11 处，22 个辣椒属ITS 序列可分为6 个分支。全部一年生辣椒 （14 个）聚在一支。中华辣椒（3 个）和灌木状辣椒聚在一支，表明中华辣椒与灌木状辣椒亲缘关系相 对较近。野生种（C. eximium）、浆果状椒、茸毛椒和野生种（C. lycianthoides）分别单独为一支。     

RFLP在鳞翅目蛹虫草菌鉴别中的应用

本文应用RFLP技术鉴别两未知菌株S1001和S1002是否系鳞翅目蛹虫草菌(Cordyceps milicaris)。试验以ITSl,TTS4为引物,PCR扩增rDNA的5.8S+ITS区段,扩增产物纯化后用DNA限制性内切酶酶切,获得DNA的RFLP图谱,并同ATCC模式菌株的RFLP图谱相比较。结果表明:三个作为对照的ATC菌株具相同的RFLP图谱,而两待鉴定菌株之间存在差异,且明显不同于ATCC模式菌株,从而证明,两待鉴菌株与ATCC菌株之间在rDNA区域具有明显的结构差异,故推断两待鉴定菌株不隶属于鳞翅目蛹虫草菌。     

粗柄鸡枞菌总DNA提取及其ITS区克隆测序研究

利用2种DNA提取方法获得了粗柄鸡枞菌总DNA,并比较了2种方法之间的提取效果,利用分子生物学方法扩增并克隆出粗柄鸡枞菌长632 bp的ITS区序列,为以后的鸡枞菌培养及鉴定奠定了一定的基础。     

利用RAPD和同工酶研究中国兜兰属种间亲缘关系

 本文选择14种10个碱基的寡核苷酸引物和7种酶系统, 应用RAPD和同工酶分子标记技术分析中国兜兰属(Paphiopedilum) 种间亲缘关系, 并与陈心启和Cribb的传统分类、Cox等的ITS结果进行比较。研究结果显示, RAPD和同工酶两种手段对种间亲缘关系的划分与传统分类大致吻合, 同工酶比RAPD的结果更接近传统分类。兜兰亚属需进一步分组, 彩云兜兰、卷萼兜兰、紫纹兜兰及其变种云南虎皮应自成一个组。     

The internal transcribed spacer of ribosomal DNA as a marker for identifying species and hybrids of the Oncidiinae

Summary

The internal transcribed spacer (ITS) of ribosomal DNA (rDNA) was used as a marker to identify genetic differences among 24 accessions of species and hybrids of the Oncidiinae based on PCR-amplified RFLP analysis. The ITS region of rDNA in 24 respective accessions of the Oncidiinae was amplified by a pair of complementary primers to conserved regions at the 3’ end of 17S and 5’ end of 25S of rRNA genes. The ITS was found to be about 730 bp in length, and there was no obvious variation in length among the 24 accessions studied. The PCR-amplified samples were digested with ten restriction enzymes and subjected to electrophoresis. Among the 166 bands that appeared, 159 were polymorphic. Cluster analysis was then done based on the pattern of band distribution in all samples studied. Four major groups and two individual clusters not belonging to any of the four groups were identified based on molecular data. The results of the study provide a DNA marker that can serve as a good tool to identify new hybrids of Oncidiinae flowers at the molecular level. This technique could be applied to protect the rights of plant breeders in the future.     

Development of ITS sequence based SCAR markers for discrimination of Paphiopedilum armeniacum, Paphiopedilum micranthum, Paphiopedilum delenatii and their hybrids

Paphiopedilum armeniacum, Paphiopedilum micranthum and Paphiopedilum delenatii are endangered orchid species. These three Paphiopedilum species and their hybrids are difficult to distinguish morphologically. In this study, rDNA-ITS (internal transcribed spacer) sequences were used to design species-specific SCAR (sequence characterized amplified regions) markers to distinguish P. armeniacum, P. micranthum, P. delenatii and their respective hybrids. The developed markers efficiently amplified 600 bp DNA product for P. armeniacum and its hybrids (SCAR-600armF/Pap-ITS2R), 300 bp product for P. delenatii and its hybrids (SCAR-300delF/Pap-ITS2R) and 700 bp product for P. micranthum and its hybrids (SCAR-700micF/Pap-ITS2R). The effectiveness of designed species-specific markers was also confirmed by using multiplex polymerase chain reaction amplification with a combination of developed three SCAR markers.     

基于ITS序列的红山茶组植物系统发育关系的研究

 测定了红山茶组30个物种的ITS序列,利用茶作为外类群,应用PAUP程序中的最大简约法构建了该组植物的系统发育关系。结果表明,大部分红山茶组植物构成一个单系群,这一单系群又分为两个分支。其中一个分支包括了分布在我国中南地区的大花红山茶、多齿红山茶以及分布在华东南的浙江红山茶、山茶等,其自展支持率为79 % (Clade I);另一个分支主要包括分布在我国西南地区的西南红山茶、金沙江红山茶、滇山茶等,自展支持率为92 % (Clade II)。根据ITS系统树并结合物种的形态特征及地理分布探讨了红山茶组植物的种间关系及其系统进化。     

基于ITS序列探讨核果类果树桃、李、杏、梅、樱的系统发育关系

测定了桃属(Amygdalus L. ) 8个野生种的ITS序列, 并结合GenBank中已有的3个近缘属(李属、杏属和樱属) 18个代表种的ITS数据, 组成数据距阵, 应用PAUP程序中的最大简约法构建了核果类果树桃李杏梅樱的系统发育关系。结果表明: 基因树上, 桃李杏梅樱类植物被分成2大分支, 樱属(Cerasus Mill. ) 各个种构成一单系分支(CladeⅠ) , 并与其余各属构成另一单系分支, 形成姊妹群关系位于系统发育树的基部, 自展支持率分别为68%; 而李属( Prunus L. ) 、杏属(Armeniaca Mill. ) 和桃属(Amygdalus L. ) 聚在一起构成另一个单系分支(CladeⅡ) , 得到了Bootstrap值的有力支持(100% ) , 表明它们三属之间可能存在很近的亲缘关系或具有共同的起源。在CladeⅡ分支内又分成两支, 一支为桃属, 一支为李属和杏属, 其自展支持率为100%和54%。最后根据ITS基因树并结合各属的形态特征及地理分布讨论了核果类果树的进化和分类问题。     

Genetic relationships among loquat cultivars and some wild species of the genus Eriobotrya based on the internal transcribed spacer (ITS) sequences

The phylogenetic relationships among seven wild species and 25 loquat cultivars of genus Eriobotrya were studied by comparing sequences of the internal transcribed spacer (ITS) region. The length of ITS1 region of Eriobotrya was 223 bp and the lengths of ITS2 were ranged from 201 bp to 203 bp. The G + C contents varied from 64.1% to 65.5% in ITS1 and from 68.5% to 72.1% in ITS2. The aligned sequences were analyzed by neighbor-joining (NJ) and maximum parsimony (MP) methods. The ITS1 spacer region comprised 223 characters, of which 44 were variable sites and 34 were parsimony informative sites. The NJ tree had very similar topology to the MP tree. E. malipoensis and E. seguinii had only one different character in ITS2 region and both of them could be the most primitive species of Eriobotrya genus. ITS2 evolved much faster and had more parsimony informative sites than ITS1. ITS2 presented much more precise information about the phylogenetic relationships. Based on ITS2 regions, the evolution order of the studied taxa in this paper could be concluded, which was E. bengalensis f. angustifolia, E. prinoides var. dadunensis, E. prinoides (E. bengalensis), E. dayaoshanensis and E. japonica Lindl.