鳅科鱼类DNA条形码鉴定及系统进化研究

【目的】为了探讨线粒体COI基因作为DNA条形码在鳅科鱼类物种鉴定中的有效性及在系统进化关系分析中的适用性,对鳅科鱼类3亚科18属61种共358条线粒体COI基因序列进行了分析。【结果】61种鳅科鱼类的种内和种间的平均遗传距离分别为0.010和0.162,种间平均遗传距离是种内平均遗传距离的16.2倍。鳅科鱼类遗传距离在种内、种间重叠较少,能形成一定的DNA条形码间隙。ABGD分类把61个物种划分为66个OTUs,OTUs的划分与距离法基本一致。系统聚类中,有6组鱼类物种个体间相互混杂,不能按各自的物种聚类,有4个物种分化成明显的两支,46个物种能按各自的形态学分类分别聚成单支。南鳅属、花鳅属、似鳞头鳅属、瘦身鳅属和泥鳅属中部分物种没有按其形态学分类的属聚在一起。沙鳅亚科能形成单系,但条鳅亚科和花鳅亚科不能形成单系。在研究中,COI条形码可以鉴定鳅科鱼类75.41%的物种,另外,COI条形码也能够明确大多鳅科鱼类属和亚科的分类地位,研究结果可为鳅科鱼类的物种鉴定和系统分类提供参考。     

DNA条形码技术在部分菱属植物分子鉴定中的应用

为了弥补形态学鉴定方法的不足,本研究利用DNA条形码技术,选取标准基因序列对部分菱属植物进行初步的分子鉴定。通过对浙江、江苏2省南湖菱、两角菱、四角菱的ITS,mat K和rbc L序列扩增及多重序列比对,探寻菱属植物的分子鉴定方法。克隆了菱属植物692 bp的ITS序列、878 bp的mat K序列及685 bp的rbc L序列,其中mat K和rbc L序列不存在变异位点,不能用于鉴定菱属植物;ITS序列存在20个变异位点,包括6处插入/缺失和14处碱基置换,在部分菱属植物的分子鉴定中具有应用价值。     

基于DNA条形码的桑黄真菌分子鉴定

DNA条形码(DNA barcoding)技术是一种利用生物基因组内短遗传标签进行分类鉴定的方法。桑黄自古以来是一种名贵中药材,而市售桑黄主要依托简单的形态鉴定造成混淆众多。近年来大量研究表明,桑黄类真菌种类至少有7个种,并且其药效也不尽相同。【目的】为更准确、高效对桑黄类真菌进行鉴定,本研究以采集自西藏、吉林和浙江的3种桑黄子实体为材料,筛选最佳DNA条形码与相应PCR条件。【方法】利用组织分离获得3种桑黄纯培养菌株,分别编号为1713、1714和HS菌株。利用ITS、NL、rpb1、rpb2和ef1-α等7组DNA条形码分别对3种桑黄进行PCR扩增、测序、比对和发育树分析,并结合形态学特征,确定其最适DNA条形码和分类学地位。【结果】结果表明,ITS和NL条形码对3种桑黄均能够获得单一目的条带;rpb1Y、rpb2B和rpb2Y条形码特异性低,扩增后获得多个条带;而rpb1B和ef1-α条形码均无法获得条带。通过多序列比对,结合形态分析,确定1713菌株为桑黄纤孔菌(Inonotus sanghuang),而1714和HS菌株均为鲍姆纤孔菌(Inonotus baumii)。【结论】本研究确定ITS和NL为桑黄分子鉴定的最佳DNA条形码,其PCR最适退火温度范围分别为58～59℃和49～50℃,为桑黄真菌快速鉴定提供参考依据。     

DNA条形码技术在中药材鉴定中的应用

DNA条形码技术是一种新兴的分子鉴定方法,它能弥补传统化学方法和形态学方法鉴定中药材的不足之处。通过查阅文献,在分析DNA条形码技术的原理、发展的基础上,对目前一些热门的DNA条形码候选序列ITS、ITS2、psbA-trnh、rbcL、matK展开讨论,重点分析其在植物类和动物类中药材鉴定中的应用,为中药材的鉴定提供新的思路。     

DNA条形码在水生动物物种鉴定中的应用

水生动物是一类主要生活于水中的动物类群,其具有种类多样、分布广泛、复杂难辨等特点,但是对于水产动物的物种鉴定长期以来一直困扰着相关方面的专家和学者.随着DNA条形码技术的提出,其已被成功地应用于水生动物的物种鉴定.整理总结了国内外使用DNA条形码在水生动物物种鉴定中的应用.     

DNA条形码技术在病原真菌分类鉴定中的应用

病原真菌是一种具有致病性的真菌,对植物有极大的危害。DNA条形码技术是通过对足够变异、短、能够作为标准目的基因的DNA序列进行分析,并进一步对未知物种进行快速、高效地分类和鉴定或者发现新物种的一项新技术。在介绍DNA条形码技术概况的基础上,对DNA条形码技术在病原真菌分类鉴定中的应用前景进行展望,以推进我国病原真菌DNA条形码在相关研究和应用领域的发展。     

濒危兰科植物DNA条形码鉴定体系的建立与优化

通过设计濒危兰科植物DNA条形码ITS,matK和psbA-trnH序列的通用引物并对其PCR反应体系进行优化,对16种有代表性的濒危兰科植物进行PCR扩增和测序,比较各序列的扩增和测序效率。结果表明:ITS,matK和psbA-trnH序列引物对濒危兰科植物的扩增和测序成功率均较高,PCR反应的最佳退火温度分别为ITS 54℃,matK和psbA-trnH 50℃。在上述反应体系和条件下获得的目的条带清晰、明亮,可作为鉴别濒危兰科植物物种的DNA条形码组合。     

基于线粒体COⅠ基因的DNA条形码在沼虾属种类鉴定中的应用

为探索DNA条形码在沼虾属(Macrobrachium)种类鉴定中的可行性,对21种沼虾(亚洲群体7种和美洲群体14种)的COⅠ基因片段序列进行分析。结果显示:沼虾COⅠ基因组成偏倚明显,AT含量(57.74%)高于GC(42.26%),GC在各个密码子位点的含量由高到低分别为第1密码子位点(49.24%)、第2密码子位点(40.72%)、第3密码子位点(36.82%);基于Kimura2–Parameter模型分析21种沼虾的种间和种内平均遗传距离分别为0.753和0.005,种间平均遗传距离是种内遗传距离的150.6倍,符合HEBERT所推荐的鉴定不同物种的最小有效种间遗传距离为0.02以及种间遗传距离大于或等于10倍种内遗传距离的标准;在分子系统发育树中,NJ树和ML树的拓扑结构基本一致,亚洲种群和美洲种群分别以100%和82%的置信度形成2个姐妹支,并且同种沼虾都以较高的置信度聚集在同一分支内。研究结果证明,线粒体COⅠ基因能有效地对沼虾属的种类进行鉴别。     

辽藁本及其混伪品DNA条形码鉴定研究

文章对比分析不同DNA条形码候选序列对辽藁本及其混伪品的鉴定能力。以辽藁本(Ligusticum jeholense Nakai et Kitag)、新疆藁本(Conioselinum vaginatium)及藁本混伪品白芷(Angelica dahurica)、石防风(Peucedanum terebinthaceum)、当归(Radix angelica sinensis)为鉴定材料,提取总DNA,利用4对候选序列(Nr ITS、ITS2、acc D和trn H-psb A)分别进行PCR扩增,产物进行双向测序。得到的序列采用Codon Code Aligner V2.06进行拼接,Clustal X2.1进行多序列比对,MEGA 5.0计算K-2-P距离,构建系统发育NJ树。结果表明,Nr ITS和ITS2序列能够鉴别辽藁本与新疆藁本及其他混伪品。     

DNA条形码技术在海马物种鉴定中的应用分析

海马具有重要的药用和观赏价值,但因其可供鉴定的形态特征较少,应用形态学对海马进行种水平的鉴定时经常会遇到很多困难。DNA条形码技术为海马物种鉴定提供了重要的鉴定方法。通过检索生命条形码数据库（BOLD）和GenBank数据库中海马的DNA条形码信息,应用MEGA软件计算海马种间遗传距离,分析DNA条形码在海马物种鉴定中的应用效果。结果表明,COI基因条码可以有效鉴别大部分种以上阶元的海马,但对亲缘关系较近的海马难以获得准确的鉴定结果。还有一些海马尚无相关的基因信息,也无法通过基因条形码进行鉴别。因此,应用DNA条形码鉴定海马物种尚有一定的局限性。     

基于ITS2条形码的人参属物种鉴定研究

人参属植物种类繁多,多数具有重要的生物学及药用价值。采用植物DNA条形码候选序列之一的ITS2片段鉴定人参属药用植物。结果表明,ITS2基因区通用性强,序列在人参属物种间差异较大,属内变异位点为41个,保守位点189个,种内遗传距离为0~0.004,种间遗传距离为0.006~0.098,平均遗传距离为0.044。基于K2P模型构建的系统发育树(NJ树)显示,同一物种均聚为一类。因此,ITS2作为DNA条形码能够有效地区别人参属物种,为人参属药材及其伪混品的鉴定提供基础。     

翅荚木解剖构造特征及DNA条形码识别研究

以翅荚木标本为研究材料,利用显微技术对其宏观构造及微观构造进行观察和分析;并以翅荚木9年生新鲜材作为对照组,对两者的DNA序列进行比对分析,分别对2个木材样品的trnL、rbcL和psbA−trnH 3段DNA序列进行PCR扩增,并对PCR产物进行测序和序列比对。结果表明：翅荚木为散孔材,生长轮明显;单管孔或少数径列复管孔（2～4个）,穿孔板为单穿孔,具多角形互列管间纹孔式,导管−射线间纹孔式同管间纹孔式;射线组织主为异III型,稀异II型。CTAB试剂盒法,能够成功提取满足PCR扩增需求的翅荚木新鲜组织及标本的DNA。2个木材样品的3段DNA序列均能与NCBI系统中翅荚木100%匹配,其中psbA−trnH序列能与其他树种区分开,有较高的分辨率,可作为翅荚木分子鉴定的备选条形码,从3段序列构建的系统发育树来看,几个树种可以被正确聚类。     

5种楠木木材DNA的提取与条形码鉴定

以楠属的闽楠、桢楠、紫楠和润楠属的建润楠、刨花润楠为研究对象,分别采用Qiagen试剂盒法、CTAB法和SDS-CTAB法提取木材总DNA,对比不同DNA提取方法的提取效果,探索适合楠木木材DNA提取的方法,尝试用DNA条形码的手段识别几种木材。结果表明：3种方法均可提取出质量较好的新鲜木材的DNA。其中,试剂盒提取的DNA有少量蛋白残留,CTAB法和SDS-CTAB法提取的DNA总体质量较好,有少量RNA存在,但二者提取效果差异不显著。将楠木木材分别经过30、70 ℃和103 ℃干燥后进行DNA提取,发现干燥后的DNA提取量明显下降,其中103 ℃干燥后仅提取出微量DNA,但仍可以满足PCR扩增的需求。综合来看,CTAB法是楠木木材DNA提取的最优方法。在此基础上,分别对5个树种matK、trnL-trnF、trnL-intron和rpoB的4段DNA条形码序列进行PCR扩增,并对PCR产物进行测序和序列比对分析。4段DNA条形码均不能完全区分5个树种。其中,测序所得5个树种的trnL-intron序列共有5个多态性位点,根据其差异可将楠属和润楠属区分开来,建润楠和刨花润楠也能区分开,但是楠属的3个树种之间不能区分。5个树种的matK序列共有3个多态性位点,可将楠属和润楠属区分,建润楠和刨花润楠也能区分开,但是楠属的3个树种之间不能区分。rpoB和trnL-trnF两段序列的比对结果都显示有2个多态性位点,可以将2个属区分开来,属内种间难以区分。总之,从trnL-intron序列构建的系统发育树来看,几个树种基本可以正确聚类。     

DNA条形编码技术及其在叶蝉科昆虫中的应用

DNA条形编码技术(DNA barcoding)是近十年来一种新兴的DNA分类(DNA Taxonomy)方法,已经成功应用于大多数动物的分类鉴定及相关研究。本文从DNA条形编码技术的产生、原理及操作步骤,简要回顾近十年来的发展和应用,总结其优点,并介绍条形编码技术在叶蝉科昆虫中的应用发展和前景。     

利用微卫星DNA标记进行黄牛的亲子鉴定

亲子鉴定在畜牧业生产中具有重要实际应用价值,常见其用于建立准确的系谱档案和家畜归属的诉讼案件。其中标准的三联体(即在母子关系是已知的情况下,鉴定假设父亲与子畜是否有亲生关系)和单亲[即父子(女)或母子(女)亲生关系的确定]两种情况下的亲子鉴定在畜牧生产中具有普遍意义。以云南文山黄牛为试验材料,采用10对常染色体微卫星DNA标记对这两种情况下的亲子关系进行了检测分析。结果表明,常染色体微卫星DNA标记在标准的三联体和单亲两种情况下都能用来进行亲子鉴定,结果较准确,但标准三联体情况下的亲子鉴定更准确。确定的不同模式下亲子鉴定的方法,可为家养动物亲子鉴定标准方法和流程的建立提供依据。     

菌物DNA条形码技术的研究进展

DNA条形码技术是通过对一个DNA片段的分析比对,进而对物种进行鉴定的方法。研究的基因片段可以是1个或多个,进而完成物种识别和鉴定或者发现新物种。该项技术的优势在于整个鉴定过程不受研究对象不同发育阶段的影响。由于菌物具有独特而复杂的生活史,因此对菌物的鉴定工作相对较困难。世界上许多科学家都尝试过寻找适合于大多数菌物的标准DNA条码,但还没有找到能满足条件的基因片段。笔者对DNA条形码技术的发展历史、目的基因片段的筛选和研究进展等方面进行了综述,并讨论了DNA条形码技术存在的问题和今后研究的方向。     

利用微卫星DNA标记进行黄牛的亲子鉴定*

 亲子鉴定在畜牧业生产中具有重要实际应用价值,常见其用于建立准确的系谱档案和家畜归属的诉讼案件。其中标准的三联体（即在母子关系是已知的情况下,鉴定假设父亲与子畜是否有亲生关系）和单亲［即父子（女）或母子（女）亲生关系的确定］两种情况下的亲子鉴定在畜牧生产中具有普遍意义。以云南文山黄牛为试验材料,采用10对常染色体微卫星DNA标记对这两种情况下的亲子关系进行了检测分析。结果表明,常染色体微卫星DNA标记在标准的三联体和单亲两种情况下都能用来进行亲子鉴定,结果较准确,但标准三联体情况下的亲子鉴定更准确。确定的不同模式下亲子鉴定的方法,可为家养动物亲子鉴定标准方法和流程的建立提供依据。     

6种蟹类DNA条形码鉴定技术研究

[目的]研究蟹类DNA条形码技术。[方法]利用PCR技术对浙江沿海6种常见蟹类(n=34)mt DNA COI基因进行扩增,最终获得688 bp基因片段。[结果]7个红星梭子蟹(Portunus sanguinolentus)样品中检测出5个单倍型,5个锐齿蟳(Charybdis acuta)样品中检测出5个单倍型,锈斑蟳(C.feriatus)、日本蟳(C.japonica)、绵蟹(Dromia dehaani)、三疣梭子蟹(P.trituberculatus)样品中检测出单倍型数分别为3、2、2、1;6种蟹类COI基因T、C、A、G的平均含量分别为25.3%、18.2%、36.2%和20.3%,A+T含量为58.5%64.1%;种内变异较小,遗传距离处于0.0000.004,种间遗传距离为0.1430.235;使用最大似然法构建的分子进化树揭示相同物种个体首先聚类,不存在不同物种个体交叉聚类。[结论]COI-L1490/H2198通用引物在蟹类条形码研究中具有普遍适用性,mt DNA COI基因能够作为6种蟹类有效鉴别的DNA条形码,且区分度高、支持形态学分类结果。     

海南民族习用香药两用降真香的原植物品种鉴定

[目的]鉴定海南民族习用2种香药两用藤类降真香的原植物品种,保护和开发海南降真香资源。[方法]采用实地调研、采访观察山区植物生长状况和形态特征、收集标本,用基原鉴定法、性状鉴定法以及植物DNA条形码技术鉴别海南降真香原植物品种。[结果]海南大叶降真香和海南小叶降真香的藤本植物形态、香药材性状特征及DNA条形码特征分别与两粤黄檀Dalbergia benthamii Prain和斜叶黄檀Dalbergia pinnata(Lour.)Prain相吻合。[结论]海南民族习用2种藤类降真香分别来源于豆科蝶形花亚科黄檀属植物两粤黄檀Dalbergia benthamii和斜叶黄檀Dalbergia pinnata富含树脂的木材。     

基于GenBank数据探讨兜兰属植物DNA条形码

为筛选出适合兜兰属植物的DNA条形码序列。本研究基于GenBank中下载的29种兜兰属植物的253条序列,利用遗传距离法及分子系统学方法分析兜兰属植物候选条形码。结果表明,在选取的3个候选序列片段中对兜兰属植物鉴定的成功率最高的是核糖体ITS(nrITS)序列,分辨率为62.96%,其次是叶绿体matK序列,分辨率为50%,最后是叶绿体rbcL序列,分辨率仅为21.43%,因此,本研究推荐nrITS序列作为兜兰属植物的DNA条形码候选序列,叶绿体matK序列作为补充序列。