基于ITS条形码序列的枸杞属植物鉴定

采用改进CTAB法提取枸杞(Lycium Chinense Mill.)叶片DNA,利用合成的特异引物对其DNA中nr DNA ITS区进行扩增,利用ITS条形码序列,对枸杞属种质资源进行鉴定,分析其亲缘关系。结果表明,测序得到了17份枸杞属近缘种的ITS条形码序列,整个ITS序列长度变异范围为603~632 bp,平均为624 bp,整个转录间隔区(ITS1+ITS2)对位排列后总长度为480 bp,有194个变异位点,占40%;保守位点288个,占60%。聚类分析结果表明,17份种质资源可分为5个大类群。基于ITS条形码序列分析在鉴定枸杞属种质遗传多样性及其亲缘关系具有一定的优越性。     

基于matK条形码序列鉴定枸杞属种质资源

【目的】本研究旨在通过DNA条形码技术,以matK基因为条形码编码序列对枸杞属种质资源10份试验材料进行鉴定分析,从而在分子水平上获得鉴定枸杞属植物的理论依据。【方法】首先利用ClustalX软件比对序列,然后用Mega7.0获得序列信息并比较序列间的差异,最后基于K2P模型构建系统发育树。【结果】matK序列总长为936 bp,保守位点933个,变异位点3个,GC含量均值为33.3%,碱基转换颠换值为1.8,其系统发育树分成了两大支,黑果、黄果变和昌吉枸杞聚为一大支,其余品种聚为一大支,各分支内部均具有较高的自展支持率。【结论】因此,matK序列可以作为初步鉴定枸杞属植物的DNA条形码。     

基于psbA-trnH基因序列的越桔属植物鉴定研究

以长白山东方红林场和汪清兰家林场采集的笃斯越桔叶片为样本,采用PCR方法扩增psbA-trnH基因,与GenBank中的越桔属psbA-trnH序列进行对比分析,分析psbA-trnH基因序列在越桔属植物间的序列差异。结果表明:越桔属psbA-trnH序列遗传距离的范围区间为0.000～0.013,平均遗传距离为0.005。草地越桔共有3个有效鉴别位点,分别在第36碱基位的碱基为C,在第289碱基位插入了1段TATTCATTTTG碱基序列,在第398碱基位的碱基为T,蔓越桔共有2个有效鉴别位点,分别在第195碱基位的碱基为C,第339碱基位缺失1段TTGAAAATAA碱基序列,狭叶越桔共存在3个有效鉴别位点,分别在第8碱基位点缺失1个碱基,第169位点碱基为T,第428位点碱基为A,乌饭树在第288碱基位为T,红豆越桔在第236位碱基缺失,鹿莓越桔第305位点碱基为T。草地越桔与蔓越桔与其他越桔属植物的碱基序列对比存在明显的差异。通过Neighbor-Joining系统发育树分析得知,笃斯越桔与红豆越桔亲缘关系较近。越桔属植物的psbA-trnH序列存在属间差异,故可以用来作为鉴定越桔属植物的DNA条形码。     

基于ITS条形码序列对枸杞杂交种的早期鉴定

采用改进CTAB法提取枸杞(Lycium Linn)叶片DNA,利用合成的特异引物对其DNA中nr DNA ITS区进行扩增、克隆,对目的片段进行测序分析,以期利用ITS条形码序列对枸杞杂交种进行早期鉴定。结果表明,7份枸杞属不同种间杂交种的ITS序列长度变异范围为558~632 bp,平均为610 bp。排序后的总长度为632 bp,整个转录间隔区(ITS1+ITS2)对位排列后总长度为478 bp,共有138个变异位点,ITS1和ITS2分别为85和53个,占28.9%;保守位点340个,占71.1%;有6个信息位点,占1.3%;51个转换位点,12个颠换位点,其中ITS1区的信息位点所占比例低于ITS2区,而ITS1区的转换位点与颠换位点比值高于ITS2区。通过对宁夏枸杞、北方枸杞、黑果枸杞及其种间杂交育种产生的杂交后代分析,得出基于ITS聚类分析能够初步判别杂交后代与父母本的亲缘关系与差异,可以作为早期鉴定枸杞属不同种间杂交种后代的方法之一。     

基于ITS2和matK序列的红景天属植物条形码鉴定研究

本研究旨在开发一种准确快速鉴别红景天属植物的方法。选用14种红景天属植物进行ITS2和matK序列的测定,并对其进行序列特征和系统发育分析。ITS2和matK条形码序列的扩增成功率均为100%。ITS2序列测序成功率为94.7%,matK序列的测序成功率为100%。系统发育分析表明ITS2序列能够区分大花红景天、西藏红景天和长鞭红景天,但是不能把柴胡红景天和狭叶红景天区分开;matK序列能够区分大花红景天和柴胡红景天,但是不能把西藏红景天和长鞭红景天区分开,也不能把异鳞红景天、长毛圣地红景天与互生红景天区分开。基于ITS2和matK序列联合构建的系统发育树能够区分14种红景天属植物。以ITS2和matK序列组成联合序列的DNA条形码鉴定方法能够对14种红景天植物进行快速准确的鉴定。     

不同产地黄芩ITS2和psbA-trnH条形码序列分析

为吉林省野生黄芩种质鉴定提供参考,为建立黄芩鉴定标准化体系提供依据。使用中药DNA条形码鉴定技术,对目的片段进行扩增并分析,比较不同产地黄芩样本ITS2和psbA-trnH条形码片段的差异,寻找鉴别位点。10个不同产地野生黄芩药材的ITS2和psbA-trnH序列比对结果显示,在232 bp(ITS2)+318 bp(psbA-trnH),共550 bp的序列比对中,仅检测到1个"G"位点的插入/缺失,该位点位于ITS2矩阵的第53 bp处。在吉林省长春、向海、前郭、镇赉、洮南5个地区的野生样品中检测到1个"G"位点的插入/缺失,其他5个省份的样品中无此位点。     

基于ITS条形码序列早期筛选枸杞种内杂交种

利用核糖体内转录间隔区(ITS)条形码序列,对枸杞杂交育种种内杂交种进行早期筛选研究。采用改进的十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)法提取枸杞叶片DNA,利用合成的特异引物对其DNA中的nr DNA ITS区进行扩增、克隆,对目的片段进行测序分析。结果表明:以宁夏枸杞种内的品种宁杞1号、宁杞2号、白花枸杞作为父母本,选配杂交组合,基于ITS条形码序列对其种内杂交育种产生的杂交后代进行聚类分析,分析杂交后代与父母本的亲缘关系与差异,对其杂交后代进行早期筛选。由结果可知,基于ITS条形码序列可以作为早期筛选杂交育种后代的方法之一,对建立分子标记辅助育种技术、缩短育种周期具有重要意义。     

基于ITS2和rbcL序列石斛属植物的鉴定

为选育优质石斛品种和开发利用高效药用石斛资源,利用形态学分类法和DNA条形码技术对采集到的石斛样品进行鉴定,并对样品ITS2序列二级结构进行分析。结果表明:样品形态与石斛属植物特征相似。以ITS2序列构建系统发育树,样品GX07与Dendrobium loddigesii,YN08与Dendrobium officinale位于同一位置,其二级结构也基本一致,螺旋区和茎环等结构均无明显区别。基于rbcL序列构建的系统发育树没有达到很好的分辨效果,石斛属种间遗传距离最大为0.028。表明ITS2比rbcL更适合石斛属种间物种鉴定,并且其二级结构具有一定的辅助作用。     

水仙属DNA条形码鉴定技术

以进口荷兰黄水仙、多花水仙和中国水仙为研究对象,进行DNA提取、PCR扩增和数据分析,来评估mat K基因、rbc L基因、trn H-psb A片段和ITS片段4个候选DNA条形码的鉴定能力.建树法分析结果显示:叶绿体基因片段具有鉴定黄水仙品种的能力,但中国水仙与黄水仙聚为一支;核基因片段ITS序列可以准确区分出中国水仙和黄水仙,但在区分黄水仙品种时支持率较低;4种基因片段的组合条形码具有较强的鉴定能力,能准确鉴定出中国水仙和黄水仙,也能识别出不同黄水仙品种间的亲缘关系.距离分析法的结果显示,ITS+mat K、ITS+trn H-psb A、ITS+rbc L和ITS+mat K+trn H-psb A+rbc L 4种组合条形码鉴定的成功率较高,适用于黄水仙品种的鉴定.     

黄连属植物DNA条形码研究

本研究基于黄连属(Coptis Salisb.)的大尺度取样,全面评估了叶绿体DNA序列psb A-trn H和ycf1,及核DNA序列ITS和ETS在黄连属物种鉴定中的有效性。综合分析了不同候选序列的特征,计算种内种间遗传距离,评估序列的条形码间距,及构建邻接树,发现各片段种内变异率都远小于种间变异率,4个片段都不存在明显的条形码间距,单一片段鉴定效率仅在47%~63%,而片段组合中,双片段组合ITS+ycf1具有最高的分辨率(达到79%),与3片段组合ITS+ETS+ycf1及4片段组合(ITS+ETS+ycf1+psb A-trn H)鉴定率相同,且能成功鉴定中药黄连的原植物,即三角叶黄连(C.deltoidea)、云南黄连(C.teeta)和黄连(C.chinensis)。因此,笔者建议将ITS+ycf1序列组合作为中药黄连鉴定的标准条形码。     

植物DNA条形码鉴定研究进展

DNA条形码技术是近几年迅速发展的一种基于分子水平的物种鉴定技术,基本原理是根据不同物种间特定基因片段的序列差异,利用生物信息学技术对物种进行快速分类和鉴定,在植物的物种鉴定中已有较广泛的应用。本文从植物DNA条形码鉴定的步骤、DNA条形码在植物鉴定中的研究进展方面进行综述,并提出DNA条形码技术在植物中应用的一些展望。     

24份杜鹃属植物的ISSR分子鉴定

采用ISSR分子标记对24份杜鹃属植物进行亲缘关系分析, 7个ISSR引物共扩增出92条谱带,其中89条为多态性谱带,多态性比率达96.7%。利用NTSYS-pc2.10e软件计算24份杜鹃属植物间的遗传相似系数,变化范围在0.456 5~0.782 6之间,平均相似系数为0.613 4。通过UPGMA聚类分析发现,24份杜鹃属植物被划分为3大类,聚类结果与地理分布存在一定的相关性,其中第2类与形态学分类基本吻合,表明24份杜鹃属植物的ISSR扩增图谱差异较大,易于区分,可用于杜鹃属植物的鉴定。     

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。     

基于psbA-trnH序列的剑麻H.11648原始母本的鉴定

剑麻H.11648(Agave hybrid No.11648)是以蓝剑麻(A.amaniensis)和假菠萝麻(A.angustifolia)为亲本进行杂交,F1再与蓝剑麻回交选育而来。分析了剑麻H.11648及其两个亲本叶绿体psb A-trn H序列的差异。结果表明,剑麻H.11648与蓝剑麻的psb A-trn H存在1个明显的SNP差异,而在该位点与假菠萝麻保持一致,从叶绿体DNA水平证实了剑麻H.11648的细胞质来源于假菠萝麻。     

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。     

基于ITS序列探讨南瓜属植物系统发育

基于ITS序列对南瓜属3个种(中国南瓜、美洲南瓜和黑籽南瓜)的系统发育进行了研究。结果表明,ITS1全长188～191bp,ITS2全长251～263bp;南瓜ITS1序列的变异位点数为33,占ITS1全序列的17.55%,ITS1序列的信息位点数为24,占ITS1全序列的12.77%;南瓜ITS2序列的变异位点数为45个,占ITS2全序列的17.93%,ITS2的信息位点数为31个,占ITS2全序列的12.35%;ITS1的G+C含量变化范围为51.60%～54.50%,ITS2的G+C含量变化范围为53.78%～56.98%;基于ITS1和ITS2分别构建的系统树可以看出,中国南瓜和美洲南瓜的亲缘关系较近,与黑籽南瓜的亲缘关系较远。     

22份枸杞属种质的RAPD分析

对22份枸杞属种质材料进行RAPD分析。研究结果表明,32个引物在22份种质中共扩增出了204条带,其中162条为多态性条带,多态性条带的比例为79.41%。UPGMA聚类分析结果表明,RAPD分子标记的聚类结果与枸杞属形态分类基本相似,能将种间亲缘关系划分出,但是对变种与种间关系的区分不佳。     

几条热点 DNA 条形码序列对海南大戟科植物鉴定能力比较

【目的】比较 ITS2、ITS、psbA-trnH、rbcL、matK 序列对海南大戟科植物的鉴定能力。【方法】利 用 PCR 测序法对供试样本目的片段进行双向测序,所得序列经 Codon Code Aligner 拼接后,利用 MEGA 6.0 进行 相关数据分析,利用 TAXON DNA 软件分析序列种内、种间变异并作 barcoding gap 分析。【结果】5 条候选序列 的序列获得率分别为 86.96%、76.81%、89.86%、79.71%、49.28%;ITS2 序列的变异系数和信息位点系数最大; ITS2 序列存在明显的 barcoding gap,种间与种内变异分布呈两边分开的趋势。ITS 序列虽存在 barcoding gap,但种 内变异和种间变异有较多的重叠区;psbA-trnH 和 matK 序列 barcoding gap 均不明显,同时种内变异和种间变异有 较多的重叠区;rbcL 序列虽 barcoding gap 不明显,但种内变异和种间变异重叠比例较小。【结论】ITS2 条形码序 列对海南大戟科植物鉴定能力强,rbcL 序列不能作为单独的条形码鉴定物种,但可以作为 ITS2 的补充条形码。