茶网蝽线粒体基因组全序列测定及系统发育分析

为明确茶网蝽（Stephanitis chinensis）线粒体基因组序列特征,探究其系统发育地位。利用Illumina和Sanger测序对陕西省安康市茶网蝽线粒体基因组进行测定。结果显示,茶网蝽线粒体基因组全长18 085 bp,包含37个基因（13个蛋白质编码基因,22个tRNA,2个rRNA）和1个3 678 bp的控制区,基因排列与昆虫线粒体祖先基因顺序（Ancestral gene order）相同。基因组AT含量为78.10%。13个蛋白质编码基因中,6个以ATG起始,7个以ATT或ATA起始,10个以TAA或TAG为终止密码子,cox2、atp6和cox3以T终止,蛋白质编码基因使用频率最高的密码子是UUA、AUU、UUU和AUA,使用频率最高的氨基酸为亮氨酸（Leu）、异亮氨酸（Ile）、苯丙氨酸（Phe）和丝氨酸（Ser）。22个tRNA基因存在GU、UU、GA和AA错配23处,trnS1(GCU)缺少DHU臂,其他tRNA均能形成典型三叶草结构。控制区包含位于前端的3种非串联重复、4个(TTAG)_n和1个位于后端的串联重复序列,含有多个茎环结构。系统发育分析结果表明,茶网蝽与直脊冠网蝽（Stephanitis mendica）的亲缘关系最近,所有网蝽科聚为一簇,位于发育树的根部。     

湖南益阳黑茶中桔青霉线粒体全基因组序列测定及分析

对黑茶中分离的一株桔青霉线粒体基因序列进行测定与分析,并探究其与近缘种微生物的系统发育关系。结果表明,桔青霉线粒体基因组是一条全长27β537βbp的环状DNA分子,共编码42个基因（15个蛋白质编码基因,2个rRNA,24个tRNA以及1个独立的ORF）,基因组碱基构成为：A（36.17%）、T（37.06%）、C（11.82%）、G（14.95%）。15个蛋白质编码基因均采用典型的ATG作为起始密码子、TAA或TAG作为终止密码子,基因排列顺序与已报道的青霉属物种相似,在进化上较为保守。蛋白质编码基因编码频率较高的氨基酸分别为Leu、Ile、Ser和Phe;RSCU频率最高的4个密码子依次是UUA、AUA、UUU和GGU。24个tRNA基因存在30处G-U错配,均可形成典型三叶草结构。系统发育分析结果表明,桔青霉分类地位上关系最密切是Penicillium ShG4C,其次是Penicillium polonicum与Penicillium nordicum。     

茶尺蠖类免疫球蛋白基因EoHML的克隆和表达分析

类免疫球蛋白（Hemolin）是一种鳞翅目昆虫特有的免疫相关蛋白,也是唯一的无脊椎动物免疫球蛋白家族成员。本实验应用RACE技术获得了茶尺蠖（Ectropis obliqua Prout）类免疫球蛋白基因的全长cDNA序列,命名为EoHML（GenBank登录号：KM885983）,并分析了相关生物信息学特性,检测了病毒感染后基因的表达水平。结果表明,EoHML基因序列全长1β772βbp,包含1β239βbp的开放阅读框,编码412个氨基酸,预测蛋白分子量大小为45.8βkD,等电点（pI）为8.297,属于典型的分泌型蛋白,且具有昆虫Hemolin基因保守的4个Ig功能区和2个N-glycosylation位点。系统进化分析表明,该蛋白与目前已知的类免疫球蛋白氨基酸序列的亲缘关系都较远,与烟草天蛾（Manduca sexta）类免疫球蛋白氨基酸序列相似度最高,为53%。荧光定量检测结果表明,茶尺蠖核型多角体病毒（EoNPV）感染茶尺蠖幼虫后该基因表达量显著升高,最高表达量是正常对照的36.5倍,表明茶尺蠖EoHML基因可能参与了茶尺蠖对EoNPV的免疫代谢反应。     

茶园扁刺蛾的发生及防治

扁刺蛾[Thosea sinensis(Walker)]属鳞翅目刺蛾科,分布广泛,食性杂,幼虫称"痒辣子",取食茶和油茶等多种乔木和灌木的叶片,严重时将茶树吃成光杆.幼虫体具毒刺,触及皮肤,会疼痛红肿,影响采茶等田间作业.近年来该害虫在浙江省的一些林间和林-茶结合地带的无公害茶园和有机茶园中为害较重.调查发现,有些茶园中每米茶行的虫口甚至高达数百头.笔者初步观察了扁刺蛾的形态特征和生活习性,并在无公害茶园进行了防治,现将结果简要报告如下.     

茶刺蛾危害诱导茶树挥发物释放变化的研究

茶园观察发现，茶刺蛾危害的茶园的棒须刺蛾寄蝇数量明显多于未危害的茶园。推测茶树被茶刺蛾危害后释放了特定的信号物质，这些物质在棒须刺蛾寄蝇寄主定位中起着关键的作用。为了证实这一猜想，我们研究了茶刺蛾危害对茶树挥发性有机物释放的影响。未受茶刺蛾危害的枝叶有挥发性有机物74种组分。与未受茶刺蛾危害枝叶的挥发物组分相比较，受害后酯类、醛类和烃类的种类数量和所占相对含量都有显著变化。醇、杂环化合物、醚和有机酸类化合物在种类数量和相对含量上变化不大。受害后，4-异丙基甲苯、蒎烯、1-乙基-2,4-二甲基苯、4-乙基甲苯、3-乙基-甲苯、6-甲基庚烯[5]酮[2]和1,2,4-三甲基苯的相对含量显著增加。新产生54种化合物，其中烯烃14种，芳香烃12种，酯8种，烷烃8种，酮5种，醇3种，醛2种，有机酸和杂环类各1种。值得注意的是受害后萜类化合物的种类数量和相对含量均有显著的变化，暗示这些化合物可能在棒须刺蛾寄蝇的寄主寻找过程中发挥作用。研究结果为筛选引诱天敌昆虫的化学信息素，并应用其防控茶刺蛾的研究奠定一定的基础。     

一年蓬叶绿体基因组特征及系统进化分析

一年蓬（Erigeron annuus）作为一种入侵植物，对我国农林业发展、本地物种多样性及生态系统具有严重的影响。本研究利用Illumina NovaSeq 6000测定一年蓬的DNA序列，采用SPAdes v3.10.1软件组装一年蓬叶绿体基因组，以小蓬草（Erigeron canadensis, MT806101.1）叶绿体基因组为参考，对一年蓬叶绿体基因组结构、特征、SSR位点、IR边界以及进化树进行分析，结果表明：一年蓬叶绿体基因组全长为153 283 bp,AT、GC含量分别为62.95%、37.05%。包括大单拷贝区（LSC）84 833 bp，小单拷贝区（SSC）18 412 bp，反向重复区（IRa和IRb）25 019 bp，一年蓬叶绿体基因组共编码到132个基因，包括蛋白编码基因88个，转运RNA基因36个，核糖体RNA基因8个。按照功能分类将它们分成四大类：光合作用相关基因共45个、自我复制相关基因共73个、其他基因共6个、未知功能基因共8个。在一年蓬叶绿体基因组中共查找200个符合条件的SSR位点，分布在LSC、SSC、IR区域的SSR数量分别为126、40、...     

茶刺蛾核型多角体病毒制剂示范应用试验

茶刺蛾（Iragoides fasciata Moore）是我国茶树上的一种重要害虫，爆发成灾时，可将成片茶园食成秃枝，严重影响产量。茶刺蛾幼虫的毒刺，也严重影响茶叶采摘和田间管理。近年来，茶刺蛾在有机茶园为害猖撅．为寻找有效防治茶刺蛾的生物制剂，笔者对茶刺蛾核型多角体病毒（IfNPV）制剂进行了研究，现将其示范应用试验结果报道如下。     

扁核木属植物叶绿体基因组特征分析

扁核木属（Prinsepia）植物在中国分布有4个种,均具有极高的食用和药用价值。为解析扁核木属植物的叶绿体基因组特征,基于现已发表的扁核木属植物叶绿体基因组,利用相关生物信息学手段进行其叶绿体基因结构、SSR、密码子偏好性和序列变异情况分析,并构建系统发育树。结果表明,2种扁核木属植物叶绿体基因组大小介于159 179~ 168 206 bp之间,平均GC含量为37.3%,从编码基因数目来看,仅相差2个tRNA,而蛋白编码基因和rRNA数目均一致,种间具有较高的保守性;在扁核木和蕤核叶绿体全基因组序列中各检测出分散重复49个,其中以正向重复和回文重复为主,占比达73%~82%,而串联重复数目分别为49个和58个,经简单重复序列SSR分析,分别在2种植物叶绿体基因组序列中分别筛选出100个和84个SSR位点,且多是以A/T碱基为主的单核苷酸重复类型;扁核木属植物叶绿体基因组密码子偏好性分析发现GC3的碱基含量显著低于GC1和GC2,说明密码子偏好以A、U结尾,ENC取值均大于48%,表明其密码子偏性较弱,中性绘图和PR2-plot分析发现自然选择是影响扁核木属植物密码子使用偏好性的主要原因,通过建立高、低基因表达库,以RSCU值为参考,确定了6个扁核木属最优密码子。经叶绿体基因组序列变异分析,根据核苷酸多态性指数Pi>0.015筛选出trnH-GUG-psbA,psbZ-trnG-UCC-trnfM-CAU-rps14和psaJ-rpl33-rps18等3个高变区,以蕤核叶绿体基因组为参考,在扁核木叶绿体基因组编码区发现存在大量的插入、缺失和SNP突变位点,并在蕤核叶绿体基因组中发现了多个该物种的特有基因。基于叶绿体基因组的trnS-trnG间隔区构建的系统发育树显示,4种扁核木属植物可分为南系（扁核木、台湾扁核木）和北系（蕤核、东北扁核木）两类。研究结果可为扁核木属植物的系统发育、分类鉴定及其资源的开发利用等相关研究提供理论基础。     

茶树cpDNA测序及基于cpDNA序列的山茶属植物亲缘关系研究

叶绿体基因组在物种鉴定、系统进化分析及亲缘关系研究等领域应用前景广阔。本文应用Illumina高通量测序技术对龙井43（Camellia sinensis cv. Longjing 43）的叶绿体全基因组进行测序;利用叶绿体trnL-trnF序列研究茶树及其近缘植物的亲缘关系。结果表明,龙井43叶绿体基因组全长为157 096 bp,反向互补重复区（Inverted repeat, IR）为26 080 bp,小单拷贝区（Small single copy region, SSC）、大单拷贝区（Large single copy region, LSC）分别为18 283 bp、86 653 bp。共注释叶绿体基因133个,其中蛋白编码基因86个,rRNA基因8个,tRNA基因39个。对所选植物的trnL-trnF序列进行比对,序列长度变异范围为481~501 bp,序列最长为岔河大茶,最短为金花茶,基于此序列构建亲缘关系树,山茶属茶组植物聚成一个组。研究结果对茶树优良品种培育及山茶属植物亲缘关系的研究具有重要价值。     

红芽芋及荔浦芋叶绿体基因组测序及比较分析

为明确红芽芋、荔浦芋叶绿体基因组的基本特征及其差异，本研究以江西铅山红芽芋和广西荔浦芋为研究对象，采用改良CTAB法提取2种芋新鲜叶片基因组DNA，利用高通量测序技术获得2种芋全长叶绿体基因组序列，并进行SSR检测、序列比对、遗传多样性滑窗分析和系统发育树构建分析。结果表明，红芽芋和荔浦芋的叶绿体基因组全长分别为162 478 bp和162 453 bp，均呈现典型的环状双链四分体结构，二者均注释到131个基因，包括蛋白编码基因86个，tRNA基因37个，rRNA基因8个，其中具有2个拷贝的基因18个，具有内含子的基因23个。简单重复序列（SSR）位点分析发现，红芽芋和荔浦芋基因组序列分别含有130和124个SSR，二者SSR序列中A/T碱基含量分别占63.08%和61.29%，基于其SSR位点分析开发出15条具有多态性的SSR引物。红芽芋和荔浦芋叶绿体基因组共检测到236个SNP位点，26.7%的SNP位点发生在编码区，其中有25个基因发生错位突变，这些基因的变异可能促进了2种芋之间的性状变异。与天南星亚科已公布的13个属代表植物叶绿体基因组进行比较，其基因结构、种类和数量都比较保守...     

信阳10号叶绿体基因组及其系统进化

信阳10号是适制信阳毛尖的国家级良种,然而其起源以及与其他茶树品种之间的进化关系尚不清晰。利用MGI2000平台对信阳10号进行测序,组装获得了信阳10号的完整叶绿体基因组并对其结构进行分析,同时,为探究信阳10号与其他茶树的进化关系,构建了46个物种的叶绿体基因组系统发育树。结果表明：（1）信阳10号叶绿体基因组大小为157 041 bp,包括2个反向重复区（IR,26 078 bp）,1个大单拷贝区（LSC,86 594 bp）和1个小单拷贝区（SSC,18 291 bp）;共注释得到叶绿体基因113个,包括79个蛋白质编码基因,30个tRNA基因和4个rRNA基因。（2）在信阳10号的叶绿体基因组中共检测到了74个SSR位点,大部分SSR由A/T组成。（3）贝叶斯法构建的系统进化关系树显示,信阳10号与福建铁罗汉关系最近,并且两者的叶绿体基因组完全相同,推测可能来源于相同母本;信阳10号与韩国茶Chamnok和Sangmok、福建白鸡冠、云南德宏茶也有较近的亲缘关系。研究结果为进一步探究茶树起源与演化以及分子育种提供了基础。     

大豆线粒体细胞色素b基因的克隆及系统分析

根据实验室测序的大豆线粒体基因组片段设计线粒体细胞色素b(Cytochrome,cob)基因特异引物,PCR扩增获得1173 bp大豆(JLGM-1B)线粒体cob基因保守区序列.经序列分析,该基因编码391个氨基酸,A+T含量58.1％,G+C含量41.9％.Southern杂交表明cob基因在栽培大豆线粒体基因组中...     

三倍体茶树‘西莲1号’叶绿体基因组特征及系统发育分析

三倍体茶树品种‘西莲1号’是桑植白茶产业发展的主推品种，与湖南现有茶树品种相比具有很强的特异性。为揭示‘西莲1号’的分类和演化地位，项目采用叶绿体（Chloroplast,cp）全基因组测序技术进行了‘西莲1号’全基因组测序，并对其所有的SSR标记进行了开发与筛选。结果表明：（1）‘西莲1号’叶绿体基因组全长为157 038 bp,GC含量为37.30%，为一个四分体结构，包括1个大的单拷贝（LSC）、一个小的单拷贝（SSC）和一对反向重复序列（IR），长度分别为86 612 bp、18 282 bp和26 072 bp。cpDNA共注释得到132个基因，其中unigenes有114个，包含80个编码基因，30个tRNA基因和4个rRNA基因。（2）共鉴定出245个简单序列重复（SSR），通过筛选有15个SSR具有较高的多态性。获得了cpDNA基因组20个氨基酸的偏好密码子，‘西莲1号’密码子偏好以A/T碱基结尾。（3）基因选择压力分析表明，与茶组其他资源相比，6个基因（accD、ndhC、petB、rpl16、rpoC1、rpoC2）可能处于正选择状态。（4）基于叶绿体基因组序列构建...     

在云贵茶区发现的茶树害虫病毒

从云南和贵州茶区茶树害虫的自然罹病幼虫中分离获得的22种病毒,即:油桐尺蠖 NPV、云尺蠖 NPV、茶蓑蛾 NPV、大蓑蛾 NPV、木橑尺蠖 NPV、蔚茸毒蛾 NPV、乌桕黄毒蛾 NPV、茶毛虫 NPV、褐蓑蛾 NPV、丽绿刺蛾 NPV、GV、黑褐盗毒蛾NPV、窄斑褐剌蛾 NPV、GV、CPV、尘污灯蛾 NPV、扁刺蛾 NPV、茶小卷叶蛾 GV、茶蚕 GV、分月扇舟蛾 GV、梭舟蛾 PV 和1种剌蛾 PV。其中:云尺蠖 NPV、蔚茸毒蛾 NPV、丽绿剌蛾 NPV、黑褐盗毒蛾 NPV,窄斑褐刺蛾 NPV、G     

高良姜叶绿体基因组测序与特征分析

为了探究高良姜的叶绿体基因组特征及其系统进化发育关系,本研究以高良姜总DNA为材料,采用NovaSeq高通量测序平台进行高良姜叶绿体基因组测序,并基于生物信息学方法进行高良姜叶绿体基因组的图谱构建及注释分析。结果表明：高良姜叶绿体基因组全长162 137 bp,呈典型的环状四段式结构,包括87 264 bp的大单拷贝区、15 349 bp的小单拷贝区以及2个29 762 bp的反向互补重复区;共编码132个基因,其中蛋白编码基因86个、核糖体RNA基因8个以及转运RNA基因38个。高良姜叶绿体基因组密码子偏好性较弱,偏向于以A/T碱基结尾。碱基替换分析表明,高良姜叶绿体基因组中大多数编码基因的碱基替换没有引起氨基酸的改变。基于20种物种叶绿体基因组的系统发育分析发现,高良姜与同属植物艳山姜、益智的亲缘关系更近。本研究获得了高良姜的叶绿体基因组特征信息,为高良姜资源保护、遗传进化和品种选育奠定了基础。     

玉米C型不育系、保持系和恢复系线粒体基因组的比较分析

以不育系K932S和K169S、保持系K169和恢复系K932R为供试材料,通过二代测序技术对线粒体基因组序列进行比较分析,挖掘玉米CMS-C败育相关基因(ORFs)。结果表明,不育胞质K932S、K169S和K932R线粒体基因组大小分别为739 676、739 723、739 765 bp,正常胞质K169为569 617 bp。注释到蛋白编码基因33个,tRNA基因15～16个和rRNA基因3～4个。大于100 bp重复序列在不育胞质和正常胞质基因组中分别为19、10个,小于100 bp重复序列差异不大。同源片段在3个不育胞质基因组中排列顺序一致,共线性达99%以上。正常胞质中3个片段反转,排列顺序也发生了重大改变,相似度为95%。4个基因组中发现ORFs基因145～151个,其中,K169S与K169间差异基因(ORFs)高达13个,与K932S或K932R间差异仅1个,K169S特有ORFs基因8个。筛选出orf429(atp6-c)、orf104-s、orf410、orf349和orf246共5个ORFs,可能与CMS-C败育相关。     

花生白藜芦醇合成酶基因家族序列克隆及分析

本研究以花生H2007为材料,从花生基因组中扩增出约500bp的白藜芦醇合成酶基因（Resveratrol synthase,RS）的保守序列,该序列与已发表的来源于花生的RS推导的蛋白序列相似性为91%。根据获得序列设计巢式基因特异性引物,以紫外辐射后花生叶片总RNA反转录成的cDNA作为模板,通过3’-RACE （Rapid Amplification of cDNA Ends）,获得15个不同RS基因的片段,序列分析结果表明, 扩增得到的15个白藜芦醇合成酶基因片段与已报道的基因的序列相似性为86%-98%。RS的部分编码区聚类分析的结果表明这15个序列遗传距离在0.05之内(图5)。15个RS基因的3’-UTR碱基长度不等,最短的有69bp,最长的有244bp,两两比较相似性为23%～100%。四组RS基因的部分编码区聚类分析结果与3’-UTR 区相同。     

濒危植物秀丽兜兰叶绿体基因组特征与系统发育分析

秀丽兜兰（Paphiopedilum venustum）具有较高的观赏价值和保护生物学价值，野外资源濒临灭绝，叶绿体基因组（cpDNA）具有基因组小、结构稳定、高度的保守性等优点被广泛用于植物系统发育和物种鉴定，了解秀丽兜兰的叶绿体基因组结构，对揭示兜兰属植物的系统进化关系具有重要意义。本研究通过二代高通量测序技术获得秀丽兜兰叶绿体全基因组序列，利用GeSeq、blast和hmmer软件对叶绿体基因组进行注释，采用MISA、CodonW、fasttree等生物信息学软件对其基因组结构、基因数目、序列重复、密码子偏好性和系统发育进行分析。结果表明：秀丽兜兰叶绿体基因组结构保守，具有典型的环状四分体结构，一对反向重复区（IRs）将大单拷贝区（LSC）和小单拷贝区（SSC）分开，全长158 298 bp,GC含量为35.4%，共注释得到129个基因，包括79个蛋白编码基因，38个tRNA基因、8个rRNA基因和4个假基因；检测到78个SSR位点，以单核苷酸重复和二核苷酸重复为主，分别占84.62%和10.26%，无五核苷酸重复，并且大多由A或T构成；确定了高频密码子32个，90.6%都以A或...     

茶尺蠖普通气味结合蛋白(GOBP)的基因克隆与序列分析

以触角总RNA为模板,根据同源性设计简并性引物,采用RT-PCR扩增结合RACE技术克隆获得了茶尺蠖(Ectropis obliqua)普通气味结合蛋白GOBP1和GOBP2基因的cDNA全长序列。分别命名为EoblGOBP1和EoblGOBP2。EoblGOBP1的cDNA全长为1 528 bp,开放阅读框501 bp,编码166个氨基酸残基,预测分子量Mw=18 835.63 D,等电点pI=5.45,cDNA和氨基酸序列在NCBI/GenBank的登录号分别为FJ156732和ACN29680.1。EoblGOBP2的cDNA全长为1 315 bp,开放阅读框405 bp,编码160个氨基酸残基,预测分子量Mw=18 002.75 D,等电点pI=5.32。cDNA和氨基酸序列在NCBI/GenBank的登录号分别为FJ156733和ACN29681.1。两个气味结合蛋白的氨基酸序列中都含有6个保守的半胱氨酸位点,具有气味结合蛋白的典型特征,与已报道的鳞翅目昆虫气味结合蛋白的同源性为分别62%～82%和76%～88%。     

大豆AK基因的克隆与序列多样性分析

基于NCBI网站下载获得的大豆AK基因cDNA序列设计特异引物,以大豆品种东农42总RNA为模板,通过RT-PCR获得约1 690 bp cDNA片段,经序列比对认定为AK基因序列。以19个赖氨酸和蛋氨酸含量特殊的大豆品种为材料,采用相同方法在RNA中进行扩增,并对产物测序,利用软件对所得序列进行分析。结果显示:在不同的大豆品种中AK基因的核酸序列存在两种变异方式,第一种是在336 bp产生1个T碱基突变的基因序列,第二种是在1 369~1 374 bp处出现"CAAGTG"6个碱基插入的序列;在蛋白质水平上,主要是在456~457个氨基酸处存在A和S两个氨基酸插入突变。AK基因结构完整,其编码的蛋白产物具有AA_kinase、Carbamate kinase-like、Aspartate kinase和ACT保守结构域。本研究首次对大豆中AK基因多样性进行了分析,为大豆天冬氨酸代谢途径其它相关酶基因的研究提供了理论依据,也为大豆AK基因在植物基因工程等领域的研究和应用奠定了良好的基础。