山药原植物薯蓣及其近缘种的分子鉴别和亲缘关系研究

采用CTAB法提取总DNA,应用PCR产物直接测序法,测定了山药原植物薯蓣及其近缘种共10个种和1个变种的trnL-F和rbcL序列.序列分析结果表明:薯蓣及其近缘种trnL-F序列长689～834 bp,当空位始终作缺失处理时,有变异位点67个,其中信息位点11个,占序列总长度的1.43%;种间碱基差异百分率为1.6%,其中转换率为0.6%,颠换率为1.0%;序列的G+C含量为32.5%.薯蓣及其近缘种rbcL序列长1 096～1 160 bp,存在变异位点42个,其中信息位点10个,占序列总长度的0.93%;种间碱基差异百分率为0.6%,其中转换率为0.3%,颠换率为0.3%;序列G+C含量为44.1%.基于2个序列分别重建了薯蓣及其近缘种的系统发育树.结果表明2个系统树的结构基本一致,均支持经典分类方法对薯蓣及其近缘种的亲缘关系的划分.同时,本研究也证实叶绿体基因组序列测定是鉴定山药原植物薯蓣及其近缘种的快速、可靠、有效的方法.     

基于rpL36-rpS8序列的石蒜属植物亲缘关系研究

采用试剂盒提取总DNA、PCR产物直接测序法测定了石蒜属12种、1变种和外类群水仙属中国水仙的rpL36-rpS8序列.序列分析结果表明:石蒜属rpL36-rpS8长约515 bp,排序且两端切平后为523 bp,当空位始终作为缺失处理时,变异位点7个,其中信息位点4个,占序列总长度的0.78%;种间碱基差异百分率为0.3%,其中转换率为0.2%,颠换率为0.1%;序列的G+C含量为36.1%.利用UPGMA法基于rpL36-rpS8序列构建了石蒜属植物的种间关系发育树,结果,安徽石蒜、长筒石蒜、稻草石蒜、江苏石蒜、乳白石蒜和换锦花首先聚为一支,中国石蒜和玫瑰石蒜聚为第二支,二者组成了第I类,并获得了67%的支持率;第II类由夏水仙和长筒石蒜的变种黄长筒石蒜组成,靴带支持率为54%;第III类由香石蒜和石蒜组成,获得了90%的靴带支持率;忽地笑则自成单系.本研究结果与前人matK、atpB-rbcL和trnL-F的结果基本吻合.同时还证实,rpL36-rpS8是研究石蒜属种间鉴别和亲缘关系较合适的片段.     

基于叶绿体trnL-F基因序列的10种苔藓植物亲缘关系分析

以密叶挺叶苔为外类群,利用ClustalX2.0和MEGA4.1软件对10种苔藓植物的基因序列进行比对和分析,构建分子系统树。结果表明:10种苔藓植物的trnL-F序列长度在434～487 bp之间,排序后总长度为505 bp,其中变异位点127个,信息位点81个。遗传距离在0.007～0.207之间,平均遗传距离为0.122。利用MP法建立的系统树显示,10种苔藓植物可分为两组,其中4种丛藓科苔藓聚为一组,3种青藓科和3种灰藓科苔藓聚为一组。序列分析结果与形态学结果基本一致,表明trnL-F序列可用于苔藓植物的亲缘关系分析。     

16个高丛越橘品种VcCBF基因的单核苷酸多态性(SNP)分析

CBF是与植物抗寒、抗旱等抗逆性相关的一种转录因子,在植物抵抗逆境过程中发挥重要作用.以16个高丛越橘品种为试材,采用直接测序法克隆VcCBF基因,共克隆到94个非重复序列,对这些序列进行单核苷酸多态性分析,测序总长度63732 bp,共发现103个SNP,单核苷酸多态性发生频率为1/619 bp,核苷酸多态性值(Pi)为0.01274.在103个SNP中,单态突变位点为52个,简约信息位点为51个,其中双突变为50个,三态突变为1个.通过碱基转换方式的分析发现,转换共83个,颠换19个,转换与颠换的发生比率为4.37 1.通过单倍型分析发现在16个越橘品种中VcCBF基因存在5种单倍型.     

实蝇科昆虫mtDNA-COI基因序列分析及系统发育研究

将自测的实蝇科6种和从GenBank中检索到的12属40种的mtDNA-COI基因编码区序列片段进行同源性比较,构建分子系统树.在获得的657 bp序列中,变异位点41.4%、简约位点35.62%,A+T含量为64.7%,转换与颠换的比值为0.868.分子系统树表明:果实蝇属、合腹寡鬃实蝇属为最先分化出来的属,是较为原始的类群;其次是按实蝇属、凤实蝇属、绕实蝇属,腊实蝇属为较晚分化出来的属.按实蝇属、果实蝇属及合腹寡鬃实蝇属是近缘的;绕实蝇属和腊实蝇属是近缘的.     

不同种源辽东冷杉rDNA ITS序列及其亲缘关系

对6个种源辽东冷杉的r DNA ITS序列进行了扩增、纯化和测序,比较分析了各种源r DNA ITS序列的长度、碱基变异位点、(G+C)含量和遗传距离,构建了系统发生树。结果表明:辽东冷杉6个种源的r DNA ITS序列总长度均为1 355 bp,其中ITS1、ITS2和5.8S r DNA序列长度分别为1 162、71和162 bp,种源间无长度差异;r DNA ITS序列中只有8个碱基变异位点,均位于ITS1序列上,碱基变异类型为碱基转换或颠换;ITS1和ITS2序列中的(G+C)含量分别为60.24%~60.59%和58.60%,种源间(G+C)含量差异极小;种源间遗传距离平均值仅为0.002 3,其中清原种源和宽甸种源的遗传距离最小(0),其他种源间的遗传距离在0.000 7~0.003 7。上述结果均表明辽东冷杉种源间亲缘关系较近,遗传变异程度较低。系统发生树将地理距离相近的种源聚在一起,表明辽东冷杉6个种源遗传距离与地理距离有明显的相关性。     

笃斯越桔rbcL基因克隆与系统发育分析

以汪清县兰家林场采集的笃斯越桔叶片为样本,采用PCR方法扩增rbcL基因,分析rbcL序列在笃斯越桔及其近缘植物的序列差异,分析其系统发育关系。结果表明:克隆得到的笃斯越桔rbcL基因片段长599bp,编码199个氨基酸残基。核苷酸多序列比对发现,笃斯越桔与欧洲越桔和小叶越桔在第68和390碱基位置有差异,并从构建的系统发育树中得出笃斯越桔和卵叶越桔首先聚为一类,说明笃斯越桔和卵叶越桔亲缘关系更近。     

红鲌属3种鱼类线粒体细胞色素b基因片段序列分析

测定了红鲌属的翘嘴红鲌、青梢红鲌和蒙古红鲌细胞色素b基因片段序列（1 091 bp）,对其碱基组成变异情况及核苷酸序列差异进行了分析,并以红鳍鲌为外类群,用邻接（NJ）法和非加权算术平均对数（UPGMA）法构建系统关系树.结果表明：①4种鱼（包括外类群）Cyt b基因片段序列碱基平均差异为6.2%,变异位点184个,具有简约性信息位点141个,平均转换颠换比为7.4;②测定的红鲌属3种鱼形成一个单系群,其中翘嘴红鲌与青梢红鲌亲缘关系较近.     

红鲌属3种鱼类线粒体细胞色素b基因片段序列分析

测定了红鲌属的翘嘴红鲌、青梢红鲌和蒙古红鲌细胞色素b基因片段序列(1 091 bp), 对其碱基组成变异情况及核苷酸序列差异进行了分析, 并以红鳍鲌为外类群, 用邻接(NJ)法和非加权算术平均对数(UPGMA)法构建系统关系树. 结果表明: ① 4种鱼(包括外类群)Cyt b基因片段序列碱基平均差异为6.2%, 变异位点184个, 具有简约性信息位点141个, 平均转换颠换比为7.4; ②测定的红鲌属3种鱼形成一个单系群, 其中翘嘴红鲌与青梢红鲌亲缘关系较近.     

9个地方绵羊品种mtDNA D-loop高变区序列分析

对中国9个绵羊品种的103个个体mtDNA D-loop高变区(763 bp)进行了研究,结果表明:获得的序列长度范围为522～683 bp,可归为21种分子类型,各分子类型在绵羊品种间分布趋于一致,不存在特异性,而在品种内却存在异质性;绵羊mtDNA D-loop区序列长度变异主要是由于75 bp基元重复序列重复次数的不同(2、3或4个)和少数碱基的插入或缺失造成的;103个个体mtDNA D-loop区序列中A T碱基组成比例(64.7%)明显高于G C碱基组成比例(35.3%),说明了绵羊mtDNA D-loop区是A、T碱基富集区,且为高突变区,碱基突变类型包括转换、颠换、插入和缺失,且碱基转换频率远高于碱基颠换频率.     

福建山药资源形态标记分析

用系统聚类法对15个农艺性状指标进行分析,构建遗传距离树状图,发现当绝对值距离在13～26时,34份山药资源根据地上部长势的强弱划分成2个大类;当绝对值距离在9～13时,生长势较弱的一类又可分为2个亚类,一类为有分枝具黄褐皮色的长状山药,另一类为棒状山药及参薯;绝对距离在8左右时,又可将棒状山药和参薯分开.综合形态标记...     

传统中药材麦冬的DNA条形码鉴定

该文分析了DNA条形码序列(ITS、psb A-trnH、matK、rbcL和trn L-F)对采自10个不同产区的麦冬进行PCR扩增及测序。结果表明,ITS序列变异位点为11 bp且较稳定。叶绿体序列的变异位点较低。本研究构建了ITS及联合叶绿体片段与ITS的系统发育树,4个叶绿体片段各自构建的系统发育树结果不理想,以ITS构建的系统发育树为主。广西桂林、贵州贵定与浙江余杭聚为一支;四川什都、四川珙县与广东肇庆聚为一支;云南麻栗坡与云南石林聚为一支;江西庐山与湖南桑植聚为另一分支,位于发育树基部;以上分支均得到G+C含量和遗传距离的支持,种内具有较近的亲缘关系。ITS序列具有稳定的变异位点和鉴定位点,能够准确的鉴定不同产地的麦冬,基于ITS构建的系统发育树能够较好的区分其亲缘关系。     

红麻叶绿体DNA非编码区扩增及PCR-RFLP多态性分析

为研究红麻叶片叶绿体DNA(cpDNA)非编码区的序列特征,采用改良CTAB方法提取红麻总DNA,以8份红麻光钝感突变体及其4份近缘种基因组DNA为模板,应用8对植物cpDNA通用引物对红麻cpDNA非编码区序列进行PCR扩增,优化cpDNA非编码序列PCR的扩增条件,应用4种限制性内切酶(EcoRⅠ、HindⅢ、TaqⅠ、AulⅠ)酶切扩增片段.结果表明:所筛选的通用引物适用于红麻cpDNA非编码序列扩增,扩增产物经1.5%琼脂糖电泳检测,片段大小为400-2000 bp,共扩增cpDNA片段大小约13000 bp.将PCR扩增产物进行酶切,每个片段均有相同的酶切位点,只有cp4引物对cpDNA的扩增产物经AluⅠ酶切获得多态性片段,红麻光钝感突变体及其对照的cpDNA存在部分变异,该结果可为进一步探讨红麻叶绿体基因组种内的变异情况提供理论依据.     

波纹裸胸鳝线粒体DNA D-loop多态性分析

对分布于我国海南东部海域的波纹裸胸鳝群体（n=21）的mtDNA D-loop区987 bp全序列进行了分析。结果表明：21条波纹裸胸鳝D-loop区序列中,A＋T平均含量为62.5%;经比对,共检测到177个核苷酸多态位点,约占核苷酸总数的18.7%;D-loop全序列突变类型有5种,即转换158、颠换18、插入2、缺失1及转换与颠换共存1,它们分别占核苷酸多态位点的89.3%、10.1%、0.3%、0.15%及0.15%。由此构建了中国海南沿海21条波纹裸胸鳝的NJ分子系统树,聚类分析表明：所测波纹裸胸鳝的mtDNA D-loop序列表现为2个单倍型组,从而可以看出这21条波纹裸胸鳝可能有2个母系起源,从系统树上来看,它们之间并没有明显的地域差异。     

利用trnL—F序列分析杨属树种的系统发育关系

对杨属4个派17个主要栽培树种及杂种共26个雌雄单株进行了叶绿体trnL-F间隔区序列的PCR扩增、回收和纯化,并分别克隆到pGEM-T载体中进行序列测定。结果表明:在杨树中基因trnL-F间隔区序列的长度为771～811bp,G+C含量为30.6%～31.9%;排序后的比对长度为857个位点,其中46个为变异位点,33个为系统发育的信息位点。以嵩柳和极地柳为外类群,分别用邻接法和UPGMA方法构建了杨属主要栽培树种的系统发育进化树。系统进化分析显示:1)白杨派能聚类形成一个单独分支,而黑杨派亚支与青杨、胡杨派亚支聚类形成另外一个主要的分支,其中胡杨派和青杨派不能区分开;2)青杨派的藏川杨独立于杨属其他种形成一个单独分支,而冬瓜杨却与白杨派聚类在一起;3)白杨派为单系起源,黑杨派和青杨派为多系起源,胡杨派可能也是多系起源。研究结果在分子水平上为杨属树种的起源和系统进化研究提供了证据,具有重要的理论意义和潜在的实践价值。     

苞叶姜的nrDNA ITS2和cpDNA psbB-H序列 分子进化特点的分析

采用改良的CTAB法从硅胶干燥的苞叶姜(Pyrgophyllum yunnanense)叶片中提取总DNA,对nr DNA ITS2和cp DNA psb B-H区域进行PCR扩增、测序和序列分析,初步研究2套植物基因组的变异速率。nr DNA ITS2序列长224 bp,有变异位点3处,变异位点百分率为1.339%,(G+C)含量为60.7%。cp DNA psb B-H序列长623~625 bp,有2个碱基插入缺失,变异位点8处,变异位点百分率1.284%,(G+C)含量为33.9%,cp DNA核苷酸多态性(0.00551)比nr DNA(0.00295)高。苞叶姜的这2个片段,变异速率相近,遗传分化指数相同(Fst=1.000),居群间高度分化。ITS2序列和psb B-H序列单倍型中性检验结果一致,表明苞叶姜居群处于长期稳定状态。psb B-H错配分布(Mismatch-distribution)分析,表示苞叶姜的现有分布范围近期可能经历了居群扩张。因此,苞叶姜的谱系地理学研究可结合nr DNA ITS2序列和cp DNA psb B-H序列来分析。     

甘蔗叶绿体DNA的提取方法及其验证分析

[目的]探索适于普通实验室条件的甘蔗叶绿体DNA（cpDNA）提取方法,为甘蔗叶绿体分子生物学研究提供参考.[方法]参考水稻、小麦等作物cpDNA的DNase Ⅰ差速离心处理法,采用改良的DNase Ⅰ差速离心法提纯甘蔗cpDNA,并对其trnL基因序列进行比对分析,证实所提取cpDNA的可行性.[结果]采用改良的DNase Ⅰ差速离心处理法提取能得到量多、杂质少的cpDNA,用Eppendorf蛋白核酸测定仪检测,平均每克甘蔗样可提取2.71 μg cpDNA,OD260/OD280为1.79～1.90.对提取的cpDNA的trnL基因序列进行比对分析,证实参试的甘蔗栽培种、斑割复合体后代及其回交材料的叶绿体trnL基因与已报道的甘蔗栽培种NCo 310、SP-80-3280和割手密HN0046的trnL基因相似度均在99.0％以上,并在381、386、389、392、393、400、488、490 bp等8个位点上检测出碱基突变、插入和缺失现象.[结论]采用改良的DNase Ⅰ差速离心处理法提取甘蔗叶绿体DNA具有可行性,提取的甘蔗cpDNA完全可以用于后续的分子水平研究.     

基于matK基因的几种苔藓植物的亲缘关系分析

以钝鳞紫背苔(Plagiochasma appendiculation)为外类群(outgroup),利用ClustalX 2.0和MEGA 4.1软件对8种苔藓植物的matK基因序列进行比对和分析,构建分子系统树。结果表明:8种苔藓植物的matK序列长度为638bp～650bp,排序后总长度为664bp,其中变异位点357个,信息位点180个。遗传距离为0.058～0.557,平均遗传距离为0.287。利用NJ法建立的系统树显示,8种苔藓植物分为3组,其中2种丛藓科的聚为一组,3种青藓科的聚为一组,3种灰藓科的聚为另一组。序列分析结果与形态学结果一致,表明matK基因序列可用于苔藓植物的亲缘关系分析。     

西瓜炭疽菌核糖体基因ITS区段的克隆及序列分析

采用真菌核糖体基因转录间隔区域(ITS)通用引物,PCR扩增4个来自不同地方的西瓜炭疽病菌核糖体基因的ITS1和ITS2,并对PCR产物进行了克隆和序列分析.结果表明:西瓜炭疽病菌的ITS全长481 bp,其中ITS1长163 bp,5.8 S长153 bp,ITS2长165 bp,各碱基A、T、G、C的个数分别为110、106、118、147,GC含量为55.1%.用Mega3软件对此4个序列以及GeneBank中登录的炭疽属其他24个种的ITS1和ITS2聚类分析,结果显示:Colletotrichum 属可以分为13个聚类组,各聚类组间存在着一定的遗传多样性,其中Colletotrichum orbiculare、Colletotrichum lindemuthiana在ITS1、ITS2上都聚为一组,这就为用ITS作为靶序列来设计特异性引物将Colletotrichum orbiculare、Colletotrichum lindemuthiana与其他种分开提供了分子依据.     

广东省主要红树林植物DNA条形码评价

为评估DNA条形码对鉴定红树林植物的通用性和有效性,在广东红树林分布区域共计采集红树林植物16科22属23种,共144个样品,并进行DNA条形码测序。结果表明:选择的rbcL、matK和trnH-psbA 3个DNA片段的PCR扩增成功率分别为100%、80.29%±8.49%、99.38%±1.25%。测序成果率最高为rbcL 100%,trnH-psbA次之94.57%±5.06%,matK最低75.04%±6.26%。表明rbcL和trnH-psbA片段在红树林群落中都具有较好的通用性。应用BLAST和NJ Tree两种方法计算红树植物的物种识别率。BLAST结果表明,单片段中trnH-psbA的物种识别率最高,为84.48%±12.09%,rbcL次之,matK最低。NJ Tree分析显示单片段中rbcL的物种识别率最高,为66.65%±17.35%;trnH-psbA片段次之,matK片段最低。两张分析方法都显示多个片段组合使用时,rbcL或trnH-psbA是提高物种平均识别率的主要片段。利用单片段rbcL即可获得平均节点支持率最高的红树植物系统发育树,且能准确区分不同树种。trnH-psbA片段可以识别rbcL片段不能识别的物种,可以作为补充片段。综合比较,推荐rbcL、trnH-psbA作为红树林植物DNA条形码片段。