蓝莓栽培品种的DNA条形码

【目的】筛选出适合鉴别蓝莓品种的DNA条形码,用于蓝莓不同品种的区分及遗传分化研究。【方法】以40个蓝莓品种108份样品总DNA为模板,对8个条形码片段(rpo B、psb A-trnH、ycf5、rbc L、rpo C、mat K、ITS、ITS2)进行扩增与测序,分析扩增效率及测序成功率、遗传距离、barcoding gap,并对遗传距离计算结果进行Wilcoxon检验,利用NJ树法对各蓝莓品种进行聚类分析。【结果】在8个DNA条形码中,ITS与ycf5在所有蓝莓样本中均无扩增产物。除mat K序列扩增成功率(96. 30%)、测序成功率(99. 04%)相对较低外,其他5个条形码扩增与测序成功率均为100%。蓝莓的rpo B序列完全一致,为高度保守序列。各条形码的变异位点数依次为:ITS2(11个)mat K(4个)rbc L(3个)psb A-trnH(2个)rpo C(1个)rpo B(0个)。各蓝莓品种的品种内、品种间遗传距离较小,介于0. 000 16～0. 002 58之间,且品种间遗传距离大于品种内。Barcoding gap分析结果显示,各条形码均未形成明显的间隔区,但从分布情况看,ITS2、psb A-trnH、mat K 3个条形码有偏向两端分布的趋势,尤其是ITS2。Wilcoxon检验显示,ITS2、psb A-trnH品种间变异较大,psb A-trnH品种内的变异较大。聚类分析结果表明,psb A-trnH和rpo C可将蓝莓品种分为2个类群,rbc L和mat K将蓝莓划分为3个类群,ITS2将蓝莓分为4个类群。利用条形码组合可提高蓝莓品种鉴定率,其中ITS2+mat K+rpo C+rbc L鉴定成功率最高,为20%。【结论】ITS2对蓝莓品种的鉴定结果优于其他条形码,条形码组合ITS2+mat K+rpo C+rbc L将40个蓝莓品种分为14组,能够将山东省主要的蓝莓栽培品种如伯克利、阳光蓝、北陆等品种区分开来,较适于蓝莓的品种鉴定。     

珍稀植物丽豆栽培技术

丽豆(Calophaca sinica Rehd)也被称为中国丽豆,其有深根性,耐旱、耐寒、耐瘠薄等特点。笔者从母树林选址、母树林建设、采种3方面介绍了丽豆采种母树林的建设技术,又从种子处理、播种、苗期管理3方面总结了的豆水浸法大田育技术。最后,从造林密度、造林方式、造林地管理等方面阐述了丽豆的造林技术。丽豆栽培管理技术研究,既填补了国际国内本项技术的空白,也可在生产实践中指导提高管理水平,不仅有利于维护生物多样性,也有利于促进人与自然的可持续和谐发展。     

降香黄檀木材DNA提取及rDNA-ITS序列条形码分子鉴定

以不同产地人工林中采取的降香黄檀(Dalbergia odorifera T.Chen)木材为研究对象,提取并扩增不同温度处理后的降香黄檀心、边材DNA和ITS片段,分析不同温度处理对降香黄檀木材DNA提取和PCR扩增的影响;对不同产地的降香黄檀木材及其近缘种多裂黄檀(Dalbergia rimosa Roxb)木材的rDNA-ITS序列进行测定和差异分析。结果表明,25℃和65℃热处理后的木材DNA呈不同程度的弥散分布,105℃热处理后的木材DNA降解成250bp以下的小片段;不同温度处理后的降香黄檀木材,仅有25℃处理后的木材ITS片段能够被成功地扩增。降香黄檀和多裂黄檀ITS序列共存在6个变异位点且ITS2区变异大于ITS1区,聚类分析结果可以将降香黄檀及其近缘种多裂黄檀木材区分开来,为利用ITS条形码序列鉴定降香黄檀木材及其常见混伪品提供理论依据。     

基于ITS和cpDNA序列的梭梭和白梭梭物种分化

【目的】基于nrDNA和cpDNA 2种基因,探讨中国同域分布的梭梭和白梭梭的物种分化,分析2种基因的单片段及其片段组合对2种植物的物种鉴别力,并分析生态位分化的程度及其对物种进化的影响,为梭梭和白梭梭的系统发育和谱系地理等研究提供基础数据。【方法】基于2个nrDNA序列(ITS2、ITS1-ITS4)和3个cpDNA非编码区序列(trnS-trnG、rps4和trnV),对古尔班通古特沙漠南缘同域分布的梭梭和白梭梭共30个个体进行序列分析;利用距离法(基于Kimura 2-parameter)研究2种植物的遗传分化;基于贝叶斯方法分析个体间的分子系统关系;并利用距离法、系统发育树法、BLAST比对法和诊断特征法评价ITS和cpDNA的单序列及其组合对2种植物的物种鉴别力。在此基础上,利用生态位分析软件ENMTools V1.4定量分析梭梭与白梭梭生态位分化的程度。【结果】1)对于梭梭和白梭梭,2个ITS序列拼接比对的总长均为1 117 bp,G+C含量平均分别为34.74%和34.82%,总的信息位点数分别占片段总长的2.33%和1.43%; 3个cpDNA序列拼接比对的总长均为2 344 bp,G+C含量平均分别为59.62%和59.39%,信息位点数分别占片段总长的0.68%和0.43%。2)基于ITS和cpDNA序列组合构建的贝叶斯系统发育树都表明梭梭和白梭梭各聚为一支。3)基于ITS和cpDNA序列组合计算的2种植物的种间最小遗传距离均大于种内的最大遗传距离,并且种间种内都存在1个明显的距离间隙,表明本研究所用的ITS和cpDNA的序列组合可以作为鉴定梭梭和白梭梭的DNA条形码序列。4)基于4种方法评价的ITS和cpDNA序列对梭梭和白梭梭的物种鉴别力表明:2个ITS的单序列及其序列组合的鉴别率均为100%; cpDNA序列中,rps4的单序列及其与trnS-trnG,trnV的两两序列组合的鉴别率均为0,而trnS-trnG,trnV的单序列及其序列组合,以及trnS-trnG+trnV+rps4组合的鉴别率均为100%。5)生态位参数D值和I值的观察值和一致性检验的模拟值都集中在0.65和0.90左右,表明梭梭和白梭梭的生态位分化不明显。【结论】基于ITS和cpDNA序列组合,梭梭和白梭梭物种间的遗传分化明显,分子系统关系清楚; ITS和cpDNA序列组合都可以作为鉴定梭梭和白梭梭的DNA条形码序列;梭梭和白梭梭的生态位分化不明显,说明生态因素很可能对2种植物的分化与进化没有起到明显的作用,2种植物很可能也具有相近的进化历史。本研究的结论可以为梭梭和白梭梭的系统发育、遗传和进化研究提供重要的理论依据和数据支撑。     

降香黄檀DNA提取及其rDNA-ITS序列分子系统发育分析

以核糖体转录间隔区(rDNA-ITS)序列为分子标记,结合GenBank数据库中已有序列,阐明黄檀属内不同物种之间的分子系统发育关系。通过改良十六烷基三甲基溴化铵法(CTAB)提取降香黄檀总DNA,利用引物对rDNA-ITS序列进行聚合酶链式反应(PCR扩增)和序列测定。结果表明,基于rDNA-ITS序列测定、位点分析和系统发育树构建方法,可利用ITS序列进行黄檀属树种准确的分子鉴定,为其种类鉴定和种间分类地位提供分子生物学依据。     

木材DNA条形码鉴定研究进展

木材种属鉴定具备显著的生物学与经济意义, 但传统的以显微特征观察为主的方法已不能适应高通量和精细化鉴别的需要。DNA条形码是根据特定基因片段的序列差异, 利用生物信息学技术对生物物种进行快速分类与鉴别的方法。近年来, DNA条形码技术已被陆续应用于木本植物及相应木材的种质鉴定, 在目标基因选择、木材DNA提取及生物信息学分析等方面均取得显著进展。在使用优化的微量DNA提取技术的前提下, 干燥木材中也可提取出满足扩增要求的DNA。经过生命条形码联盟等国际机构的长期努力, 确定了rbcL+ matK组合等通用植物条形码标记及ITS2等补充标记, 并建立了BOLD等数据库系统。传统的条形码序列分析主要通过BLAST比对、遗传距离分析及系统进化分析来实现, 近年来随着生物信息学的发展, DNA条码数据库不断完善, 新的数据分析方法和软件正不断涌现。文中在总结现有研究成果和实施规范的基础上, 综述国内外应用DNA条形码技术进行木材鉴别的新进展, 并着重阐述新型序列分析方法和相应的生物信息学工具。     

基于nrDNA ITS序列分析蒙山鹅耳枥与鹅耳枥亲缘关系

以采自蒙山的蒙山鹅耳枥和鹅耳枥各5株为试材,进行核糖体DNA(nrDNA)内转录间隔区(ITS)序列检测,并将ITS序列导入NCBI数据库比对,分析蒙山鹅耳枥和鹅耳枥亲缘关系。结果显示:1)蒙山鹅耳枥和鹅耳枥ITS序列高度相似,601个碱基序列中只有1个碱基差别。2)蒙山鹅耳枥ITS序列与NCBI数据库中Carpinus sp.Wen 9187(编号EJ011711729.1)序列相似度为100%,与同属近缘种鹅耳枥序列相似度为99%。结论:1)蒙山鹅耳枥是独立物种。2)蒙山鹅耳枥不再属于山东特有物种,分布区除蒙山外韩国也可见其分布。     

天龙山珍稀灌木丽豆(Calophaca sinica)种子营养成分初步研究

为丽豆(Calophaca sinica)种质资源的保护和开发利用提供理论参考,以太原天龙山珍稀灌木丽豆的种子为材料,以沙棘为对照,采用国家标准方法,对丽豆种子形态以及氨基酸、矿质元素、脂肪酸等营养成分进行测定和分析。结果表明:丽豆种子呈卵圆形,墨绿色,种子平均长度6.92mm,平均宽度3.89mm,千粒质量84.58g;种子含水量为10.99%,含有粗蛋白28.23%、粗脂肪12.53%、粗纤维10.72%;具有17种氨基酸,其中7种为人体必需氨基酸,占氨基酸总量的31.48%;主要含有8种矿物元素,K、Ca、Fe、P、Zn含量丰富,其中K含量达16557.5mg/kg;丽豆种子的脂肪酸以不饱和脂肪酸为主,其中油酸和亚油酸相对含量较高,油酸为24.98%、亚油酸为68.01%。丽豆种子中矿质元素丰富,且含有种类齐全的氨基酸,亚油酸含量较高,因此开发潜力较大。     

应用DNA条形码鉴定滇西北4种传统藏药绿绒蒿

绿绒蒿属植物是著名的高山花卉,其中大部分也是传统藏药。本研究对4种绿绒蒿(美丽绿绒蒿、滇西绿绒蒿、全缘叶绿绒蒿及总状绿绒蒿)进行DNA提取、PCR扩增和测序,运用Sequencher软件对所获序列进行拼接,应用Geneious软件比对序列,计算Kimura 2-parameter(K2P)遗传距离并构建UPGMA系统聚类树等方法进行鉴定分析,探索鉴定这4种绿绒蒿的新方法,以保证绿绒蒿的质量及临床疗效。结果表明:条形码4个片段都具有较高的遗传多样性,其中rbc L的多样性较低,ITS的多样性最好;绿绒蒿属种间存在相当高的遗传分化;构建绿绒蒿属4个种的UPGMA系统分类树显示,4个种的分辨率很高,分种的支持率亦很高;4个条形码片段都可以找到特异性鉴定位点,从而快速区分4个种;植物类通用条形码rbc L、mat K、trn H-psb A及ITS适用于鉴定中药材绿绒蒿。     

DNA条形码技术在林业科学研究中的应用

DNA条形码是利用生物体内普遍存在的一个或几个、较短的且标准化的基因片段作为通用片段,通过碱基序列差异来实现物种水平准确鉴定的工具。相对于传统的分类学,DNA条形码技术具有不依赖形态特征和发育阶段、鉴定数字化、快速准确、操作简单规范等优势。已成功应用在生物多样性监控、海关、中药材真伪鉴定、法医鉴定、动植物检疫、生物入侵、食品和药物市场监督等诸多领域。经过15年时间发展,DNA条形码研究已基本确定针对不同生物类群使用不同的通用片段,同时构建了标准的全球生命条形码数字化数据库。目前DNA条形码研究主要集中在如何提高近缘类群物种分辨率和构建区域条形码数据库两个方向。在林业科学研究中,DNA条形码在木材识别、森林群落生态和生物多样性监控与评估等领域发展迅猛,但同时也面临一些问题,如木材DNA降解、整条片段的扩增等,需要在条形码片段选择、数据库构建、数据库与高通量测序技术结合、分析方法改进等进一步深入研究。未来DNA条形码将在林业资源评价、保护和可持续利用等方向具有广阔的应用前景。     

几种野牡丹属植物系统发育关系的初步研究

采用nr ITS和叶绿体基因间隔区trnL-trnF的序列,初步研究分布于广东省的野牡丹属的6个物种,即展毛野牡丹(Melastoma normale)、野牡丹(M.candidum)、多花野牡丹(M.affine)、细叶野牡丹(M.in-termedium)、地稔(M.dodecandrum)、毛稔(M.sanguineum)和1个原产印度的印度野牡丹(M.malabathri-cum)及其白花变种(M.malabathricum var.alba)的遗传关系。结果表明,展毛野牡丹、野牡丹、多花野牡丹、细叶野牡丹和毛稔这5个物种具有完全一样的nr ITS和叶绿体基因间隔区trnL-trnF序列,表明它们之间存在非常近的亲缘关系。印度野牡丹在nr ITS序列上与前5个物种序列相同,但在叶绿体trnL-trnF序列上具有1个碱基的差异,表明它与这些物种之间存在非常近缘的关系。地稔与其他几个物种无论在nr ITS序列还是在叶绿体trnL-trnF序列上都差异甚大。     

植物DNA条形码研究进展

DNA条形码技术是利用标准的、具有足够变异的、易扩增且相对较短的DNA片段在物种内的特异性和种间的多样性而创建的一种新的生物身份识别系统,从而实现对物种的快速自动鉴定。本文从植物DNA条形码的开发、应用、国内研究现状、植物DNA条形码面临的挑战以及发展前景等进行了综合分析,以期推动我国植物DNA条形码和分类学研究的发展。     

中科院北京植物园壳斗科植物鉴定

利用DNA条形码技术对中科院北京植物园壳斗科专类园的23份植物材料进行鉴定,从Genebank中获得相关数据,选择matK、rbcL、trnH-psbA序列引物对样本材料进行PCR扩增和测序,通过比较各序列的扩增效率、有效片段获得率,用PAUP4.0 b10建物种关系树评价不同序列的鉴定能力。本研究认为,matK序列物种鉴别能力最高,种间变异差异最大的为trnH-psbA序列,rbcL相对保守。     

DNA条形码技术及其在野生动物保护中的应用

DNA条形码技术可以快速准确的进行物种鉴定,能够为野生动物的物种保护提供技术支撑.为此,对DNA条形码技术的原理、研究进展、优势与局限性,以及在野生动物保护中的应用前景进行了概述.     

DNA条形码在龟鳖类物种鉴定中的应用

研究中获得了龟鳖类18个个体长度为660bp的COI基因序列。利用MEGA软件采用P-距离法计算龟鳖类种间及种内遗传距离并构建序列间的UPGMA和邻接系统发生树。结果显示,龟鳖类的种间遗传距离显著大于种内遗传距离。在系统树中,龟鳖类每一物种的个体分别形成各自独立的分支。基于COI基因的DNA条形码在识别龟鳖类物种方面和传统形态学基本一致,而且该基因可以探讨龟鳖类种间的系统发育关系,以COI基因作为DNA条形码,对龟鳖类进行物种鉴定具有一定的可行性。     

樟子松2种块菌属外生菌根形态描述和分子鉴定

利用外部形态和解剖结构特征进行对比,选出樟子松Pinus sylvestris var.mongolica 2个类似块菌属Tuber的外生菌根类型,再采用CTAB法对其进行基因组DNA提取,并利用真菌特有引物ITS1F和ITS4,在PCR基础上对其r DNA的ITS区段进行碱基序列测定,并与Gen Bank数据库中已知的相关序列进行Blast比对得出:类型1,类型2均为块菌属的外生菌根,类型1可鉴定到种,为辽东块菌Tuber liaotongense。     

贺兰山地区青海云杉外生菌根的形态类型及分子鉴定

从形态学、解剖学角度并利用对外生菌根真菌rDNA的ITS区段的PCR扩增产物分析,对内蒙古段贺兰山地区青海云杉外生菌根形态多样性进行初步研究,并对其外生菌根真菌物种多样性进行分子鉴定。结果表明:1)与青海云杉共生的外生菌根有11种不同的类型;2)经对11种不同类型的菌根真菌rDNA的ITS区段碱基序列测定并运用GenBank的序列局部相似性查询系统(BLAST)软件比对,共鉴定到种水平7株,属水平2株,科水平2株,其中子囊菌为2株,其余都为担子菌;3)在形态、解剖学分类的基础上对外生菌根根尖进行分子鉴定,二者鉴定结果一致。     

基于ITS序列的南岭黄檀分子鉴定

以南岭黄檀(Dalbergia balansae)为研究对象,采用改良CTAB法对南岭黄檀边材进行总DNA提取,利用引物对r DNA-ITS序列进行PCR扩增和序列测定,用MEGA软件进行系统发育分析,构建南岭黄檀及其近缘树种的分子系统发育树。结果表明:用改良CTAB法可以成功提取南岭黄檀边材总DNA,并在模板稀释倍数为1×10-2~1×10-3倍时可成功PCR扩增出r DNA-ITS序列,并基于r DNA-ITS序列测定和系统发育树构建的分子生物学方法,利用ITS序列对南岭黄檀进行分子鉴定,为南岭黄檀的种类鉴定和种间的分类地位提供分子生物学根据。     

重阳木新害虫-曲波舟蛾

近年来，新发现一种危害重阳木Bischofia polycarpa的食叶性害虫，经鉴定为曲波舟蛾Porsica curvaria (Hampson)。描述了各虫态的形态特征，测定了该虫的DNA条形码序列（COI基因）。通过室内饲养和室外观察，初步掌握了该虫在上海的生物学特性和年生活史，同时对其分布、发生情况及应对措施进行了探讨。     

桂东黄菌的科学名称辨识兼及庆元黄靛的正名

用形态分类和ITS序列分析法对湖南桂东黄菌进行了鉴定,用基于Bayians理论和Markov chain Monte Carl(MCMC)算法的MrBayes3.1.2软件,将桂东黄菌与Genbank中牛肝菌科40个物种85个ITS序列进行系统发育树分析.结果表明,以欧洲缘盖牛肝菌(Boletus appendicul...