基于核糖体DNA第二内部转录间隔区(ITS2)序列鉴定四季青及其近缘种和混伪品

中药材四季青(Ilicis Chinensis Folium)的基原植物冬青(Ilex chinensis)是重要的园林观赏物种。利用DNA条形码技术可以快速、准确鉴定四季青及其近缘种和混伪品。本研究以冬青、铁冬青(Ilex rotunda)、秤星树(Ilex asprella)、枸骨(Ilex cornuta)和女贞(Ligustrum lucium)等37份植物样本为实验材料,提取全基因组DNA,扩增核糖体DNA第二内部转录间隔区(internal transcribed spacer 2,ITS2)序列并进行双向测序。测序结果利用Codon Code Aligner 4.2.7进行序列拼接,获得高质量ITS2序列。同时从Gen Bank中获得28条冬青的同属近缘种以及混伪品女贞、四川山矾(Symplocos setchuensis)的ITS2序列。基于隐马尔科夫模型(hidden Markov model,HMM)注释5.8S和28S,获得完整的ITS2区域,进而应用MEGA6.0(molecular evolutionary genetics analysis)进行冬青种间和种内序列分析,计算种内种间K2P(Kimura 2-parameter)遗传距离,构建邻接树(neighbor-joining tree,NJ tree)。结果表明,琼脂糖凝胶电泳得到清晰明亮的均一条带,说明利用通用的ITS2引物可以成功扩增到用于测序的PCR产物。通过PCR产物测序、数据处理和序列分析可知,冬青种内ITS2长度经过比对后为239 bp,全部样品的种间ITS2比对后长度为269 bp。冬青种内有4个变异位点以及6个单倍型,种间有143个变异位点,远远多于其种内变异位点。MEGA6.0分析结果表明,种间最小K2P遗传距离(0.094)大于种内最大K2P遗传距离(0.013)。邻接树显示,女贞和四川山矾分别以100%的自展支持率分别聚类,表现出良好的单系性,冬青属物种聚为一大支。冬青在冬青属下可以单独聚为一支,可以进行区分。冬青属其他物种以同一亚属聚为一支。研究结果表明,作为一种快速、准确、简便的分子生物学鉴定方法,ITS2可以应用于冬青及其近缘种和混伪品的鉴定,同时对于准确鉴定冬青属物种亦有巨大潜力,可为冬青属植物在临床上的用药安全和开发应用提供科学依据。     

ITS鉴定真菌病原：一例司法鉴定研究实例

本研究选择一例疑似空气污染物伤害松树的司法鉴定案作为研究实例,在现场勘察和初步形态鉴定的基础上,应用ITS序列分析鉴定了对疑似空气污染物伤害松树的病原做了分子鉴定。我们对委托鉴定的疑似空气污染物伤害松树的地及周边地区进行了勘查,现场勘查结果并不支持空气污染物伤害松树的看法。为明确松树枯死的原因,对取样病枝上的疑似病原物进行了显微镜观察和培养性状观察,根据显微镜下孢子的形态和病原菌的培养性状,初步判断导致马尾松枯死的病原可能为拟盘多毛孢属（Pestalotipsis）真菌。为进一步确定病原种类,我们应用分子生物学技术对危害马尾松的病原物进行了ITS分子鉴定。测定了疑似真菌的ITS序列,并进行了比对和系统发育分析。研究结果表明,导致松树枯死的病原菌系韦司梅拟盘多毛孢（Pestalotipsis vismiae）。在本研究案例中,利用真菌ITS序列的系统发育分析,快速、准确地鉴定了真正导致松树枯死的病原,为今后类似司法鉴定案件审理提供了证据鉴定的新手段。     

秤锤树叶片内生真菌的分离鉴定及其对植株生长的影响

本研究从秤锤树叶片中分离内生菌进行分子鉴定,并接种到无菌组培苗中研究其对植株生长的影响。研究结果显示,从秤锤树叶片中共分离获得7株真菌。扩增出的6个菌株经ITS测序,在NCBI网站上进行基因序列比对,鉴定出其中5株菌株均属于球毛壳菌（Chaetomium globosum）,1株属于子囊菌（As-comycete）。进一步实验表明：分离的菌株多数对组培苗的株高生长影响不大,可初步鉴定其为内生菌,其中的属于球毛壳菌的F和H菌株对无菌苗的株高有明显的促进作用。     

基因组ITS序列分析鉴定红曲霉菌株

为建立有效的红曲霉分类鉴定方法,进一步发掘和保护红曲霉菌株生物资源,以福建省内各类红曲霉生产菌株为主要材料,采用MEGA 5.10软件对其ITS序列进行分析,构建系统发育树,结合在麦芽汁琼脂培养基、察氏酵母提取物琼脂培养基和甘油硝酸盐琼脂培养基上的菌落形态特征以及生理生化试验对41株红曲霉进行分类鉴定。试验结果显示41个红曲霉菌株的ITS序列长度为520bp左右,嘌呤嘧啶(GC)含量比例在56.2%~58.0%,41个不同序列间的平均遗传距离为0.0052。经分子生物学手段分析,辅以菌落形态观察和生理生化试验,最终将41株红曲霉鉴定为紫色红曲霉、丛毛红曲霉、橙色红曲霉、红色红曲霉、烟灰色红曲霉和白色红曲霉6大类。     

不同棉花种质资源耐热性苗期鉴定

高温是非常严重的环境灾害之一,严重影响棉花的产量.本试验将不同棉花种质资源田间高温表现和幼苗高温条件下的生理生化变化相结合,建立苗期快速鉴定不同棉花种质资源耐热性的体系.首先鉴定了南丹巴地大花、常抗棉、早熟长绒、岱字棉55田间蕾铃脱落率、不孕籽率,三叶期48℃处理8h的幼苗萎蔫率、花粉相对萌发率(40℃),以确定种质的耐热性.然后测定不同苗龄期不同温度处理下这4份种质的超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶、抗坏血酸、抗坏血酸过氧化物酶、还原型谷胱甘肽、谷胱甘肽还原酶、丙二醛、相对电导率和叶绿素含量.发现这10种指标在不同耐热性种质中存在着极显著的差异.并初步筛选出三叶期,40℃处理下的抗坏血酸过氧化物酶、相对电导率、过氧化物酶、丙二醛和过氧化氢酶为苗期鉴定指标.同时用15份不同的棉花种质资源来验证这5个指标.最后结合三叶期的幼苗萎蔫率,建立了以三叶期40℃处理抗坏血酸过氧化物酶、相对电导率和萎蔫率为指标的棉花耐热性苗期鉴定方法.     

基于cpDNA条形码鉴定铁皮石斛种质资源

为选择适合鉴定铁皮石斛的条形码,以5份铁皮石斛种质资源和1份串珠石斛(外类群)为试验材料,采用cpDNA条形码技术进行分子鉴定。结果表明,5个条形码序列(matK、rbcL、trnH-psbA、petApsbJ和rpl32-trnL)种间遗传距离均远高于种内遗传距离,符合作为条形码的基本要求,其中petA-psbJ变异位点最多(8.03%),说明其进化速率亦最快,petA-psbJ可作为石斛属候选条形码之一;单个条形码鉴定率均较低(60%),核心条形码matK+rbcL鉴定率亦较低(68.75%),而在核心条形码基础上结合其它序列(≥3)却可以显著提高鉴定率(≥81.25%),matK+rbcL+petA-psbJ鉴定率达到100%,可作为铁皮石斛分子鉴定的最适条形码组合。综上,利用cpDNA条形码技术,可将不同种质资源的铁皮石斛区分开,基本上可将不同采集地的铁皮石斛聚类;同时,建议matK+rbcL+petA-psbJ作为铁皮石斛种质资源鉴定的DNA条形码。本研究结果为铁皮石斛种质资源的快速鉴定提供了一定的参考。     

基于DNA条形码ITS2的高分辨率熔解曲线鉴定市售核桃乳真伪

市场上核桃乳掺杂使假现象层出,急需建立一种快捷、准确、高效的真伪鉴定方法.本研究选取核桃基因组间隔区ITS2、叶绿体基因组编码区rbcL以及非编码区psbA-trnH作为候选DNA条形码基因.综合扩增、测序、比对成功率以及生物信息学结果,筛选得到ITS2是区分核桃、花生等不同坚果的最适DNA条形码.利用高分辨率熔解曲线...     

37份龙眼种质资源亲缘关系的ISSR分析

本研究利用ISSR技术对37份龙眼种质资源进行遗传多样性检测。研究结果表明,从100条ISSR引物中筛选出7条重复性好,条带清晰的引物对37份龙眼品种基因组DNA进行扩增,共扩增出54条带,其中43条具有多态性,比率为79．6％。不同龙眼品种间遗传相似系数变幅为0．69～0．97,平均达0．83,说明ISSR标记能够揭示材料间较高的遗传多样性。UPGMA聚类结果表明,ISSR标记能将37份龙眼品种完全区分开,并能将来源于中国、越南和泰国的37份龙眼品种分别聚类到中国、越南和泰国三大品种群,说明龙眼品种资源的亲缘关系与地理因素有关,三个国家的龙眼品种之间存在较大的遗传差异。本研究结果将为为龙眼品种资源的研究利用提供参考。     

甘肃省牧草种子中杂草种子种类及多样性分析

为了提高甘肃省牧草种子品质,避免牧草种子中混杂杂草种子过多导致草场质量下降,对2019 —2022年甘肃省草原生态修复项目牧草种子中混杂的杂草种子进行物种鉴定及多样性分析。结果表明,供检牧草种子中混杂各类杂草24科102种。检出频次较高的杂草有26种,其中禾本科6种,藜科、蓼科杂草各4种。外来入侵物种野燕麦、反枝苋、刺苋及有毒杂草马先蒿、草地乌头需要重点监测和防控,以避免造成草地植物种群结构失衡、生态恶化、威胁家畜生存。检出杂草的生活型以草本植物为主,共98种,占牧草中全部杂草种类的96.1%;灌木仅4种,仅占牧草中全部杂草种类的3.9%。草本植物中,一年生杂草46种,多年生杂草38种,二年生杂草8种,一年生或多年生6种。     

耐草甘膦水稻种质资源的创制和鉴定

为培育耐草甘膦的水稻新品种,减少化学除草剂的使用,降低农药对环境的危害并提高水稻产量,本研究通过田间试验结合实验室鉴定的方法,对84份来自辐照+EMS诱变后再杂交选育而成的水稻材料进行耐草甘膦特性筛选鉴定。结果表明,水稻材料在三叶期喷1 mg·m L~(-1)草甘膦时都能存活,无明显药害症状,药害级别为1~2级;在草甘膦浓度为2 mg·m L~(-1)和3 mg·m L~(-1)时,这些材料对草甘膦的耐性程度有较大差异,其中CA11和CA21的存活率较高,为83.3%;草甘膦浓度为4mg·m L~(-1)和5mg·m L~(-1)时,植株大部分严重萎缩,甚至整株死亡,药害级别为5级。P15/浙粳//P12组合系列的水稻材料对草甘膦的耐性明显高于其它组合材料,可正常成熟结实,有一定的利用价值。本研究结果为耐草甘膦水稻育种提供了材料并奠定了理论基础。     

五种抑菌物质对采后病原菌根霉菌生长发育的影响（英文）

根霉菌(Rhizopus oryzae)是热带果蔬采后主要病原真菌之一,不仅引起果实腐烂,影响果实风味,还能分泌对人体有毒害作用的麦角类生物碱,对果蔬贮藏具有极大的危害。本研究从腐烂的草莓(Fragaria ananassa L.cv.Zhangji)中分离主要致病菌,经核糖体DNA内转录间隔区(r DNA-ITS)序列分析辅以传统的形态学观察法,鉴定其遗传背景,然后利用碳酸氢钠(SB)、硼酸(BA)、肉桂油(Co)、硝普钠(SNP)、亚磷酸盐(Phi)等5种已知抑菌物质处理病原菌。通过检测处理前后病原菌生理、生化指标的改变以及番茄(Solanum lycopersicum cv.Ailsa Cragi)果实接种实验,确定5种抑菌物质对病原菌发育及致病力的影响。结果表明,分离的病原菌通过回接试验证实为草莓的主要致病菌,致病力强,果实发病部位出现明显的褐化、软化以及水化,病征与匍枝根霉(Rhizopus stolonifer)引起的软腐病表型相似。同时,利用ITS通用引物扩增得到大小约600 bp的产物,经比对后与Rhizopus oryzae的r DNA-ITS序列完全一致,因此判断该病原菌为R.oryzae。此外,本研究选用的5种物质对R.oryzae都有明显的抑制作用,且抑菌效果均与浓度成正比。当SB、BA、SNP、Co以及Phi的浓度分别达到0.2%、0.2%、0.5%、0.02%及5 mmol/L时,培养6 h后对照病原菌的孢子萌发率超过90%,而抑菌物质处理的孢子萌发率均低于10%。因此,这些浓度被确定为5种物质的最低抑菌浓度。在最低抑菌浓度下,尽管抑制效力有所不同,但5种抑菌物质均能明显延缓芽管伸长及菌丝扩展速度,降低病原菌生物量积累,引起病原菌糖吸收障碍,并对R.oryzae诱发的番茄软腐病有明显的防治作用。其中BA、Co和Phi在体外抑菌实验中效果优于SB和SNP;SB、BA以及Phi对番茄R.oryzae软腐病的防治效果优于Co与SNP。本研究为果蔬采后病原菌R.oryzae的防治提供了新的思路,为开发SB、BA、Co、SNP以及Phi等5种抑菌物质的应用潜力提供了理论基础。