新疆扁桃种质资源ITS序列分析及系统发育研究

本研究旨在为新疆扁桃种质资源的分子鉴定和遗传多样性研究提供依据。以24份扁桃种质为材料,提取DNA后对ITS序列进行PCR扩增及测序,测序结果与序列KC862380(Prunus lusitanica var.)比对,获得ITS1、5.8S与ITS2序列。利用相关生物信息学软件对ITS1与ITS2序列分别计算变异位点和简约信息位点等,构建UPGMA系统发育树。结果显示,ITS1与ITS2序列对位后长度分别为230 bp和277 bp,含丰富的变异位点和简约信息位点。基于ITS1序列的UPGMA树的遗传距离在0.00~0.01之间,‘鹰嘴’、‘矮丰’及‘石子’各自成一支。基于ITS2序列的UPGMA树其遗传距离在0.000~0.006之间,‘鹰嘴’与‘石子’聚为一支。研究表明,5.8S rDNA序列保守性极强,ITS1序列的变异信息大于ITS2序列,并且其碱基的缺失和替换多于ITS2序列,可能是导致系统发育树结果存在差异的原因。     

基于rDNA-ITS序列探讨甘蔗近缘属种的系统进化关系

以狼尾草属(PennisetumRich.)的象草(P.purpureum)为外群体,依据rDNA-ITS序列探讨了甘蔗亚族(Saccharinae)内与甘蔗植物分类关系较近的8属37种120份材料的系统进化关系,结果表明,ITS1序列长度为200~208bp,变异位点91个,简约信息位点70个,GC含量为60.4%~69.1%;ITS2序列长度为215~220bp,变异位点93个,简约信息位点68个,GC含量为66.1%~73.4%;5.8sDNA序列长度为164bp,变异位点18个,简约信息位点9个,GC含量为54.1%~58.0%;根据变异位点,简约信息位点占总位点的比例可以看出,ITS序列比5.8sDNA序列变异程度高,其中ITS1序列又较ITS2序列变异丰富。属种间遗传距离表明芒属(Miscanthus)和荻属(Triarrhena)与甘蔗属(Saccharum)的亲缘关系最近,其次为蔗茅属(Erianthus)和河八王属(Narenga);而莠竹属(Microstegium)、大油芒属(Spodiopogon)、白茅属(Imperata)与甘蔗属亲缘关系较远。根据甘蔗近缘属种的NJ和MP系统发育关系,支持将斑茅(E.arundinaceus)归入蔗茅属,荻属归入芒属的观点;河八王属的河八王(N.porphyrocoma)与滇蔗茅(E.rockii)亲缘关系较近,而与同属的金猫尾(N.fallax)亲缘关系较远;蔗茅属和芒属属种系统进化关系较其他属种复杂;有4份材料被发现鉴定有误,不应用于后续研究。     

几种槭属植物亲缘关系的ITS序列分析

本文对槭属植物的8个种(含变种)核糖体 DNA 内转录间隔区(ITS)序列进行了PCR扩增和序列分析,扩增出约750bp左右的的序列(包含完整的ITS1、5.8S和ITS2序列及部分18S和26S rRNA基因片段。各样品的 ITS1长度为221~236 bp,ITS2 为 231~237 bp,含有多个特异性信息位点。并利用 ITS 序列为依据对8种槭属植物系统发育进行分析,从分子水平上阐明了8种槭属植物的亲缘关系,为挪威槭嫁接生产中适宜砧木的选择提供了理论依据。     

基于ITS2序列鉴定扁桃种质资源

本研究旨在为扁桃种质资源鉴定提供分子生物学依据,为今后我国扁桃种质资源的开发、保护及利用提供科学依据。以新疆10份扁桃种质为研究材料,提取总DNA,利用通用引物对ITS序列进行PCR扩增及测序。测序结果与获得的序列KC862380进行比对,得到ITS2序列。对10个样品的ITS2序列进行G+C含量统计,多重序列比对后计算变异位点与简约信息位点,并构建UPGMA系统进化树。运用最邻近能量参数的自由能最小原理对其RNA的二级结构进行在线预测。结果表明,ITS2序列对位后长度为277 bp,包括14个变异位点和2个简约信息位点,在第84位存在碱基缺失。构建基于ITS2序列的UPGMA系统进化树中,遗传距离为0.000~0.008,‘纸皮’、‘公巴旦’与‘小双’3个种质各自为一支。‘公巴旦’与‘小双’的ITS2序列二级结构与其他种质差异较大,‘双果’的ITS2序列二级结构虽然与大部分种质存在差异,但都在螺旋结构V上存在一个5'-CGCAAG-3'的凸环结构,在聚类图中与‘阿曼尼沙’和‘鹰嘴’构成姐妹群。本试验发现,利用ITS2序列聚类,扁桃种质能被分成多类。不同扁桃种质的ITS2二级结构存在差异,其中‘公巴旦’与‘小双’的ITS2序列二级结构的螺旋区域在大小和数量以及位置上存在较大物种差异。结合UPGMA系统进化树发现,‘公巴旦’与‘小双’同其他种质的遗传距离最远,这与其二级结构有着密切的联系。     

38个藤本月季品种ITS序列分析

藤本月季作为现代月季的一个重要支系,其遗传背景复杂,亲缘关系混乱,本研究旨在对其亲缘关系及遗传多样性进行分析,从而为藤本月季新品种的培育与保护提供理论依据。本研究以国外引进的32个藤本月季与西南林业大学校园内种植的6个藤本月季为材料,通过对其ITS序列进行PCR扩增测序,构建发育树,对38个藤本月季品种亲缘关系进行分析。结果表明:38个藤本月季品种ITS序列长度在734~742 bp之间,其中多态性突变位点42个,碱基的插入或缺失10个。基因单倍型多样性(Hd)为0.943,单核苷酸多态性指数(Pi)为0.009 32,表明其遗传多样性较高。38个样品间最大遗传距离为0.022。聚类分析结果表明:38个样品可分为三大支,其中‘Red Eden Rose’、‘Bienvenue’、R.R、‘Abraham Darby’、‘Alfred Colomb’被聚为一大支;‘Phyllis Bide’、R.S、‘Purple Skyliner’、‘Giardina’、‘Paul Transon’、‘Pippin’、R.B、‘Spirit of Freedom’、‘Coral Dawn’、‘Super Excelsa’、‘Salammbo’、‘Ginger Syllabub’、‘The Wedgwood Rose’、R.X分为一大支;‘Soleil Vertical’、‘Lady Hillingdon’、‘Granham Thomas’、‘Papi Delbard’、‘Handel’、‘Aloha’、‘Souvenir du Doctor’、‘Sir Paul Smith’、‘Clarence House’、‘Eden Rose’、‘Glorie de Dijon’、R.O、‘Uetersen’、‘Celme Forestier’、‘Moyesii Geranium’、‘Cinderella’、‘Blue Rambler’、‘Alchymist’、R.W被分为一大支,根据其亲缘关系每一大支又被分为若干亚支。这表明,38个样品的亲缘关系与其原产地无关。     

基于ITS基因的部分兰属序列分析

本研究以4个兰属品种为材料,通过PCR扩增及构建系统发育树,分析4个兰属品种之间的亲缘关系。结果表明:(1)4个兰属品种的ITS序列长度在647~655 bp之间,其中ITS1的序列长度为242 bp,ITS2的序列长度为244 bp。(2)四个品种共存在175 bp的变异位点,其中ITS1和ITS2的变异位点数较多,5.8S区域较为保守。(3)4个兰属品种的(G+C)含量在60.12%~68.21%之间,其中文山红柱兰的(G+C)含量最高,垂花兰的(G+C)含量最低。研究认为,ITS基因可以作为植物系统发育研究的标记,而且具有一定的灵敏度,为兰属植物的系统发育研究提供了较好的技术支持。     

枸杞LbCO基因的克隆与生物信息学分析

CONSTANS(CO)基因是高等植物叶片中光周期途径的关键成分,生物钟及光信号控制CO基因的表达。本研究以宁夏枸杞(Lycium barbarum L.)品种之一‘宁杞7号’叶片为实验材料,通过转录组测序结果筛选,利用RT-PCR技术扩增得到‘宁杞7号’的CO基因cDNA全长序列,命名为LbCO。利用生物信息学手段对所获得的序列进行结果及功能预测,结果显示:LbCO基因的cDNA序列全长1224 bp,编码407个氨基酸,分子质量为44.83 k D,理论等电点pI=5.58,不稳定指数为39.66,是一种稳定的非分泌蛋白。该蛋白亚细胞定位于细胞核,二级结构中无规则卷曲占比最高(54.48%),其次为α-螺旋(28.99%)。系统进化分析表明枸杞LbCO蛋白与其它物种的CO蛋白具有较高的同源性,其中与辣椒属CO蛋白亲缘关系最近。本研究为后续进一步探讨该基因编码的蛋白在调控枸杞花期研究方面提供理论参考。     

栀子优良无性系‘分关1号’遗传特异性分析

‘分关1号’(Gardenia jasminoides Ellis‘Fenguan1’)是从栀子(Gardenia jasminoides Ellis)优良变异材料中选育出的优良无性系,具有产量高、适应强、抗干旱、耐瘠薄等优良特性,其果实中栀子苷等活性成分含量高,已在福建省福鼎市的高山荒山劣质地大面积种植。这些优良特性是否与其发生核苷酸序列变异,而与本属其他植物在遗传存在差异有关,尚未明确。本研究收集‘分关1号’、狭叶栀子(Gardenia stenophylla)、海南栀子(Gardenia hainanensis)、大黄栀子(Gardenia sootepensis)等材料,提取DNA,对ITS序列(ITS-P5ITS-u4)进行PCR扩增,Sanger测序法检测样本的蛋白表达和突变基因,获得ITS序列,并从GenBank数据库中下载其他栀子的ITS序列信息。利用MEGA7.0软件对序列进行分析比对,计算遗传距离、构建系统发育树,对ITS2的二级结构进行预测。结果表明,栀子属ITS序列平均长度为646 bp,序列较短,利于栀子属鉴定;遗传距离分析和NJ系统发育树均表明‘分关1号’与...     

基于nrDNA ITS序列的榧树属植物鉴定及亲缘关系分析

为评价nrDNA ITS序列对榧树属(Torreya)植物的鉴定能力,本研究利用ITS序列和4种不同的分析方法(BLAST比对, K2P遗传距离, SNP位点分析及邻近NJ树)对榧树属植物进行物种鉴定,建立系统进化树讨论其亲缘关系。结果显示,48条ITS序列长度为1 095～1 105 bp,种内平均遗传距离为0.001 6,种间平均遗传距离为0.015 0。在物种水平,BLAST比对和NJ树对榧树属植物鉴定效率最高,SNP位点分析可有效鉴定香榧和榧树。亲缘关系分析显示,榧树属其他各种均呈单系分支,但云南榧树与巴山榧树在聚类树中聚为一支,表明二者亲缘关系极近,为近年提出云南榧树并入巴山榧树提供了核基因组序列的佐证。本研究表明ITS序列可作为榧树属物种鉴定的DNA条形码,为榧树属物种鉴定和系统关系提供参考。     

基于DNA序列的‘和田’玫瑰遗传背景分析研究

‘和田’玫瑰为国内主栽的玫瑰品种之一,其遗传背景不明确不利于产品开发和推广应用。本研究选择‘和田’玫瑰的疑似近源种,采用ITS和atpB-rbcL序列分析的方法,通过构建系统进化树分析它们的亲缘关系,明确其遗传背景。结果显示,ITS序列多态性较高,尤其是ITS2序列能够获得更多的遗传信息,基于ITS2序列‘,和田’玫瑰和法国蔷薇聚为一个小分支,说明其亲缘关系较近。atpB-rbcL序列在被测植物材料间的多态性比较低,但可以反映母本信息‘,和田’玫瑰与法国蔷薇、百叶蔷薇、腓尼基蔷薇和玫瑰在一个分支内。结合ITS的聚类结果,推测法国蔷薇为‘和田’玫瑰的母本,与大马士革蔷薇有共同亲本起源。     

Molecular markers in some medicinal plants of the Apiaceae family

The internal transcribed spacers ITS1 and ITS2 in the18S-5.8S-26S rDNA repeat units were amplified and cloned from Angelica gigas Nakai, Angelica acutiloba (Siebold & Zucc.) Kitagawa, A. dahurica Maxim, Angelica decursiva (Miq.) Franch. & Savat, Bupleurum falcatum L. and Peucedanum japonicum Thunb. Sequence analyses showed that ITS1 is approx. 215 bp, the 5.8S gene is 162 bp and the ITS2 approx. 221 bp in all six species. The sequences are deposited at the EMBL Nucleotide Database. By including these new sequences in the Apiaceae phylogenetic tree, a third branch consisting of P. japonicum, A. gigas, P. decursivum and A. decursiva is added to theAngelica clade. Peucedanum does not forma distinct branch. The sequence obtained from Angelica dahurica collected in S. Korea is identical to that reported for the same species originating from China. A Bupleurum clade of three species was added to the tree showing closer relationship to theDaucus Laserpitium clade than the Angelica clade. RAPD analysis of all six species showed that the 10-base primer OPC-17 only, out of the20 Kit-C primers from Operon gave polymorphic banding patterns. This revised version was published online in July 2006 with corrections to the Cover Date.     

从核糖体DNA ITS区序列研究甘蔗属及其近缘属种的系统发育关系

测定了甘蔗属及其近缘属的13个种共43个个体和1个橡草(Pennisetum schumach)外群的核糖体DNA中的内转录间隔区(ITS)及5.8S rDNA 基因的序列.结果表明:甘蔗属及其近缘属种的ITS区(含ITS1,5.8S rDNA和ITS2)序列的长度范围为589～591bp,变异位点为140个,信息位点为60个;其中,ITS1和ITS2的长度范围分别为205～208bp和216～220bp,     

基于ITS技术的11个茶花品种遗传多样性分析

为了探索温州特色山茶花品种遗传多样性,采用核糖体转录间隔区(internal translation spacer, ITS)序列分析技术,对11个样品基因组DNA进行了ITS-PCR扩增、多重序列比对及种系发生等研究。结果表明,11个样品所扩增的ITS序列位于640~668 bp之间（含ITS1、5.8S、ITS2）,而且具有较高的序列一致性和位点多态性;基于N-J（邻接法）和ME（最小进化法）(MEGA 5.0, Bootstrap, 1000)所构建的种系发生树表明：11个样品中,样品‘十景牡丹’单独成支,其余10个样品聚类一起;在10样品分支中,2个样品（‘粉丹’和‘六角大红’）形成1个亚分支,其余8个样品形成另1个亚分支。本研究显示：11个样品中,‘十景牡丹’遗传距离最远,‘粉丹’和‘六角大红’遗传距离次之,而其余8个样品遗传关系比较近（其中,样品‘复色倚阑娇’与‘立春八宝’、‘狮子笑’、‘无暇玉’、‘粉霞’、‘大东方亮’、‘玛瑙’、‘胭脂莲’等样品遗传距离依次降低）;2种种系发生树（N-J、ME树）树型结构高度一致,揭示了所构建的种系发生树比较接近11个样品间的真实遗传关系。     

主要麻类作物的ITS序列分析与系统进化

比较主要麻类作物和测序植物间的ITS序列,可明确它们间系统位置和进化关系。本研究采用PCR扩增和搜索Gen Bank数据库,获得32份麻类作物和11份测序作物的核糖体内转录间隔区(internal transcribed spacers,ITS)序列,利用MEGE软件分析ITS长度、G+C含量与同源性百分比差异。结果表明,黄麻属、红麻属、苎麻属和亚麻属的ITS基本序列全长分别为963、939、658和686 bp;G+C含量分别为57.87%、58.03%、59.05%和53.75%。黄麻属变异区域集中在220~386 bp间,红麻属变异区域集中在2个区段(206~347 bp,599~713 bp),苎麻属ITS变异区域分布在4个区段(158~163 bp、193~199 bp、288~333 bp和681~688 bp),亚麻属ITS变异区域分布在5个区段(219~229bp、235~240 bp、427~432 bp、468~484 bp和588~594 bp)。系统位置分析表明,红麻属与棉花亲缘关系最近,黄麻与棉花亲缘关系较近;亚麻与苎麻各为一小支。系统位置分析与传统的植物分类结果较一致。研究主要麻类作物比较基因组学时,红麻、黄麻可参考棉花,苎麻可参考杨树或蓖麻。推测红麻属的进化时间约为33.7百万年前(million years ago,MYA),黄麻属约为65.3MYA,苎麻属约为67.5MYA,亚麻属约为90.5MYA。主要麻类作物进化时间越久,同属不同种之间ITS变异区段越多。     

异鳞石山棕ISSR-PCR反应体系的建立及其亲缘关系分析

为进一步明确异鳞石山棕(Guihaia heterosquama)的分类地位以及异鳞石山棕的遗传多样性本研究以异鳞石山棕及其近缘种共10种40份植物为材料,利用L₁₆(4⁵)正交设计实验建立异鳞石山棕的最佳ISSR-PCR反应体系(总体积20μL,包括2μL 10×Buffer,2.5μL Mg^2+(25 mmol/L),0.7μL dNTPs(10 mmol/L),0.5μL引物(10μmol/L),模板DNA 50 ng,Taq DNA聚合酶1.25 U),并通过筛选的ISSR引物对40份植物进行亲缘关系分析。结果表明筛选出的14条引物共扩增出209个位点多态性位点200个,平均多态性位点百分率为95.7%。异鳞石山棕与两广石山棕(Guihaia grossifibrosa)遗传相似系数最大(0.718),亲缘关系最近,与多裂棕竹(Rhapis multifidi)遗传相似系数最小(0.565),亲缘关系相较于其他种最远。10种植物共聚为3大类,异鳞石山棕和石山棕(Guihaia argyrata)、两广石山棕聚到一起。研究结果支持将异鳞石山棕划分至石山棕属(Guihaia)的观点,为异鳞石山棕的分类提供分子水平上的证据,同时也为后续异鳞石山棕的遗传多样性、种质资源的开发利用提供参考依据。     

葡萄炭疽病菌鉴定及同源性分析

为揭示葡萄炭疽病菌种类和遗传特征,给深入研究该病提供科学理论依据。本研究对不同地区的26株葡萄炭疽病菌通过形态学和r DNA-ITS序列分析进行鉴定及同源性研究。利用真菌通用引物ITS4、ITS5对病菌基因组进行PCR扩增,将测序结果与NCBI数据库上已知序列进行比对,同时利用Clustalx 1.83和MEGA 5.0软件进行聚类分析。结果表明:病菌菌落为白色或灰白色,菌丝呈绒状或絮状,分生孢子为圆柱形或圆筒状,单孢,无色;测得病菌ITS序列为500 bp左右,鉴定病原均为胶孢炭疽菌(Colletotrichum gloeosporioides)。不同地区葡萄炭疽菌的r DNA-ITS序列同源性高,亲缘关系比较近,但是各菌株间存在着遗传差异,并且菌株之间差异与地理来源和品种无明显的相关性。