基于形态学及多基因位点的枸杞褐斑病病原鉴定

枸杞Lycium barbarum Mill.是一种药食两用的名贵中药材,褐斑病是2010年在甘肃省枸杞种植区发生的由无性态类真菌新种枸杞小黑梨孢Stigmella lycii引起的新病害,据2015年-2018年调查,该病害已扩展至甘肃省各枸杞种植区,常年发病率45%～65%,严重度2～3级。本研究首次对枸杞小黑梨孢有性态形态进行描述,并结合分子生物学方法,确定该病病原菌的系统发育地位,为该病的防治提供一定的理论依据。枸杞褐斑病菌在离体培养条件下和越冬病叶上均可形成有性态。子囊壳球形至亚球形,大小185.6μm×176.6μm,有喙,喙的大小为(35.7～53.6)μm×(32.0～53.55)μm;子囊袋状,大小(103.2～165.7)μm×(15.7～22.4)μm,含8个子囊孢子;子囊孢子砖格状,大小(25.9～36.5)μm×(9.4～14.1)μm,平均31.2μm×12.3μm,具(4～)6～7个纵隔和1～3个横隔。通过ITS、LSU、RPB2和EF1-α多基因位点联合构建系统发育树,确定该菌为子囊菌门格孢腔菌目格孢腔菌科真菌。秋末冬初清洁田园,减少来年初侵染源,是有效防治枸杞褐斑病的关键措施。     

大花君子兰叶绿体基因组及其特征

采用Illumina MiSeq测序平台对大花君子兰（Clivia miniata）叶片总DNA进行测序，通过组装获得了其叶绿体基因组（cpDNA）全长序列（158 114 bp）。对其cpDNA注释得到135个基因，包含87个蛋白编码基因、40个tRNA基因和8个rRNA基因。采用生物信息学方法对获得的cpDNA进行简单序列重复（SSR）分析和密码子偏好性分析。结果显示：①大花君子兰cpDNA中共有61个SSR位点，其中单核苷酸、二核苷酸、三核苷酸、四核苷酸、五核苷酸和六核苷酸重复数分别为38、9、2、8、3和1个，多数SSR分布在基因间隔区；②大花君子兰cpDNA密码子偏爱以A或U（T）结尾，亮氨酸使用频率最高，半胱氨酸使用频率最低。基于24种植物的cpDNA全长和23种植物的叶绿体ycf2基因序列进行系统发育分析，结果显示大花君子兰与石蒜科植物在同一分支，显示最近的亲缘关系，支持大花君子兰属于石蒜科。基于叶绿体ycf2的系统发育分析结果与基于cpDNA全长的系统发育分析研究结果大部分相同，支持ycf2基因可以代替cpDNA全长用于植物系统发育分析。     

8种珍珠菜属植物碳氮生态化学计量特征

[目的]以8种珍珠菜属植物为研究对象,分析该属植物根、茎、叶的碳、氮生态化学计量分布特征。[方法]通过盆栽试验,测定碳、氮和碳氮比,分析生态化学计量特征在不同营养器官间的差异性及其相关性。[结果]在属级水平上,碳、氮生态化学计量在三大营养器官中总体分布为:叶碳含量根碳含量茎碳含量;叶氮含量茎氮含量根氮含量;根碳氮比茎碳氮比叶碳氮比。在物种水平上,8种珍珠菜属植物的叶碳含量均显著高于茎碳含量与根碳含量,除了疏头过路黄和轮叶过路黄的叶氮含量与茎和根的氮含量差异未达到显著性水平外,其他6种珍珠菜属植物叶氮含量也均显著高于茎氮含量与根氮含量,贯叶过路黄、过路黄、疏头过路黄与黑腺珍珠菜的叶碳氮比与茎碳氮比之间无显著性差异,但两者均显著低于根碳氮比,星宿菜与矮桃的茎碳氮比与根碳氮比之间却无显著性差异,但两者均显著高于叶碳氮比,轮叶过路黄与繸瓣珍珠菜的叶、茎与根中的碳氮比均无显著性差异;叶氮含量和叶碳氮比与茎或根的碳含量、氮含量及碳氮比之间均表现为极显著性相关关系。[结论]珍珠菜属植物根茎叶中的碳含量、氮含量与碳氮比具有物种特异性,变化是协同的。     

线粒体COI基因条形码在鲿科鱼类物种鉴定中的应用

为了探讨线粒体COI基因作为DNA条形码在中国鲿科(Bagridae)鱼类物种鉴定中的有效性,以及系统发育中的适用性,本研究对4属11种鲿科鱼类进行PCR扩增,获得48条线粒体COI基因序列,同时从Gen Bank筛选获得8种鲿科鱼类的12条COI基因序列进行分析。19种鲿科鱼类的COI基因序列特征显示:长度为674 bp的COI序列片段平均碱基组成为24.82%A,30.44%T,27.10%C和17.64%G,碱基组成呈现明显的AT偏倚性(55.26%),具有硬骨鱼类的线粒体COI基因的碱基组成的典型特征。核苷酸位点中有变异位点226个,简约信息位点195个,单一信息位点31个,转换颠换比为3.35。19种鲿科鱼类的种内、种间和属间平均遗传距离分别为0.0041、0.1136和0.1268,种间遗传距离平均为种内遗传距离的27.7倍。在本研究中,鲿科鱼类所有的物种均形成单系,在物种鉴别上与形态学分类结果基本一致,然而鲿科的4个属中只有鱯属形成单系,黄颡鱼属、属和拟鲿属均未形成单系,其进化地位需要进一步研究。线粒体COI基因作为条形码可有效对鲿科鱼类进行物种鉴定,也为鲿科的系统发育提供了参考。     

中国沿海紫蛤属的系统发育

紫蛤属(Sanguinolaria)贝类具有很高的经济价值,长期以来却存在着物种鉴定错误、种名使用混乱、同物异名等一系列问题,关于其系统分类和演化问题的研究较少。为探究中国沿海紫蛤属的系统发育关系,本研究利用两个线粒体基因(COI和16S rRNA),以及两个核基因(H3和28S rRNA)的部分序列,对采自中国沿海紫蛤属3亚属9种紫蛤61个个体进行系统发育分析。基于4个基因片段联合数据集T12(剔除COI第三位密码子位置)构建系统发育树。结果表明,两个线粒体基因片段GC含量明显低于AT含量,表现出对AT偏斜,两个核基因表现出对GC的偏斜。4个基因片段(COI、16S rRNA、H3和28S rRNA)的颠换与转换比值分别为5.073、3.042、1.564和1.480,均远高于系统分析的临界值0.4,能够提供有效的系统发育信息。基于4个基因片段的遗传多样性分析表明,9种紫蛤均具有较高的核苷酸多样性(Pi0.05)与单倍型多态性(Hd0.5)。基于COI基因片段的紫蛤属种内遗传距离为0~0.016,种间的平均遗传距离为0.087~0.331,其中卵紫蛤(Sanguinolaria ovalis)与中国紫蛤(Sanguinolaria chinensis)遗传距离最小,仅为0.087。利用最大似然法(maximum likelihood,ML)和贝叶斯法(Bayesian inference,BI)构建的系统发生树拓扑结构一致,分化为3大支,与形态学分类的三个亚属分别对应。中国紫蛤和卵紫蛤在系统树上首先聚为一支,表明其亲缘关系最近。本研究结果阐明了中国沿海紫蛤属贝类的遗传多样性及其系统演化关系,为紫蛤属贝类种质资源的保护及可持续利用提供了科学依据。     

甘肃省乌头属的分支系统学研究

为确定乌头属种间分类的重要性状,建立系统发育关系,为乌头属的分类提供参考,基于25个形态学性状,运用Phylip软件对甘肃乌头属植物13个种进行了分支系统发育聚类分析,结果显示,甘肃省乌头属的13个种大体可以分为两组,一组是祁连山乌头、伏毛铁棒锤、铁棒棰的分支关系最近,其次是和褐紫乌头、甘青乌头的关系较近;一组是西伯利亚乌头、聚叶花葶乌头、高乌头、白喉乌头,是关系较近的四个种。露蕊乌头、松潘乌头、川鄂乌头、弯喙乌头和以上两组间及彼此间关系稍远。     

桃蚜电压门控钠离子通道基因cDNA克隆及其生物信息学分析

克隆获得桃蚜电压门控钠离子通道基因cDNA序列，明确钠离子通道的典型特征，为研究桃蚜抗性分子机理奠定基础。采用实验技术主要有RT-PCR和PCR，克隆桃蚜钠离子通道基因cDNA序列，利用相关软件对其序列进行生物信息学分析。克隆得到两段cDNA序列MpNa_v-1（NCBI登录号：MN124170）和MpNa_v-2（NCBI登录号：MN176136）。MpNa_v-1长度为2945 bp，包括2877 bp的完整开放阅读框，共编码958个氨基酸；MpNa_v-2长度为3546 bp，包括3486 bp的完整开放阅读框，共编码1161个氨基酸。MpNa_v-1和MpNa_v-2共同组成桃蚜的钠离子通道α亚基，MpNa_v-1包含同源结构域Ⅰ和同源结构域Ⅱ，MpNa_v-2包含同源结构域Ⅲ和同源结构域Ⅳ。同源比对发现，桃蚜与豌豆蚜和高粱蚜钠离子通道基因相似度分别高达97.67%和97.65%，所克隆序列包含昆虫钠离子通道α亚基典型特征，具有MFM模块，并含有蚜虫类钠通道特有模块DENS。成功地克隆桃蚜钠离子通道基因，为阐明其对拟除虫菊酯类药剂产生靶标抗性的分子机制奠定基础。     

湖北和广西辣椒脉斑驳病毒的检测及 遗传多样性分析

[目的]研究辣椒脉斑驳病毒(Pepper veinal mottle virus,PVMV)的分布及遗传变异,为明确该病毒在我国的流行扩散分子机制提供理论依据.[方法]利用特异性引物反转录PCR(RT-PCR)检测从湖北宜昌及广西南宁和百色采集的48份疑似感染PVMV的辣椒样本;采用常规Sanger测序测定PCR产物序列,序列采用MEGA 5.0构建系统发育进化树,采用RDP等算法分析其可能的重组事件;采用DnaSP v5分析病毒株系不同群体之间的基因流及基因差异.[结果]从48份辣椒样本中检测到5份样本被PVMV侵染,检出率10.42%.基因同源性比对分析结果表明,测定的PVMV湖北和广西分离物CP基因序列同源性在97.00%以上,与其他地区分离物的同源性为91.73%~98.78%.系统发育分析表明,湖北(YC)和广西(NN)PVMV分离物与我国台湾PVMV分离物的亲缘关系最近.重组分析表明,PVMV广西分离物NN10有2个重组事件.[结论]湖北和广西辣椒的PVMV检测结果表明,该病毒已扩散至湖北和广西;基因突变可能是PVMV湖北分离物遗传变异的主要方式之一;而基因重组和基因突变可能是PVMV广西分离物遗传变异的重要因子.     

野生Paxillus ammoniavirescens菌的分子鉴定及生物学特性研究

[目的]对野生食用菌进行分子鉴定及生物学特性研究,为其进一步液体深层发酵培养和开发利用奠定基础。[方法]采用rDNA ITS序列分析方法对一野生菌进行分子鉴定,通过单因素和正交试验确定了该菌株的生物学特性。[结果]由新鲜子实体分离得到的纯菌株为Paxillus ammoniavirescens,其菌丝体生长的最适碳源和氮源分别为可溶性淀粉和蛋白胨,最适培养温度为25℃,最适pH为4.5。[结论]卷边网褶菌菌丝体液体培养的最佳配方为:可溶性淀粉20 g,蛋白胨2 g,KH_2PO_4 3.0 g,MgSO_4 4.5 g,水1 L。按此配方培养,可获得平均干质量为80 mg的菌丝体,明显高于其他配方。     

基于ITS及GPD序列分析对贵州紫花菌的分类鉴定

明确贵州省紫花菌分类地位，对其人工驯化、加工及活性物质开发利用提供理论支撑。在贵州 4 个具有代表性的紫花菌产地附近的农贸市场，收集紫花菌样本进行组织分离，利用形态学结合分子系统学的方法进行鉴定。通过分离纯化获得 20 株菌株，根据子实体形态特征，在贵州市场收集的紫花菌主要分为两类，一类形态特征与鲜艳乳菇（Lactarius vividus）一致，另一类形态特征与红汁乳菇（L. hatsudake ）一致。基于 ITS 和 GPD 基因序列的遗传距离和系统发育分析，显示分离获得的 15 株菌株与鲜艳乳菇（L. vividus）的遗传距离为 0，在系统发育树上以较高的自举支持率与鲜艳乳菇（L. vividus）聚为一支，将 15 株菌株鉴定为鲜艳乳菇（L. vividus）；5 株菌株与红汁乳菇（L. hatsudake）的遗传距离为 0，在系统发育树上与红汁乳菇（L. hatsudake）聚为一支，自举支持率为 100%，将 5 株菌株鉴定为红汁乳菇（L. hatsudake）。笔者在贵州市场上收集到的紫花菌中没有鉴定出松乳菇（L. deliciosus），可能与近年松乳菇采集过度或因环境改变导致其发生量减少有关，也有可能是松乳菇与鲜艳乳菇、红汁乳菇形态较为接近，不易区分导致错误鉴定有关。