基于ITS2和psbA-trnH序列鉴别巴戟天及其3种近缘植物

基于ITS2和psbA-trnH序列鉴别巴戟天及其3种近缘植物。对巴戟天及其3种近缘植物的ITS2和psbA-trnH序列进行PCR扩增和测序,运用遗传距离分析、DNA Barcoding Gap和系统发育(NJ)树3种方法对其进行鉴别。结果,巴戟天及其3种近缘植物的ITS2序列长度为237bp,GC含量为70.3%,保守率为86.08%,变异率为13.92%,ITS2序列上种间变异大于种内变异,存在较显著的DNA Barcoding Gap,其NJ树能准确鉴别出全部供试物种。巴戟天及其3种近缘植物的psbA-trnH序列长度为290bp,GC含量为20.2%,保守率为53.10%,变异率为46.55%,psbA-trnH序列上种间变异大于种内变异,无明显的DNA Barcoding Gap,其NJ树仅能准确鉴别出海滨木巴戟和羊角藤。ITS2序列的物种鉴定能力优于psbA-trnH序列。因此,基于ITS2和psbA-trnH序列能成功鉴别巴戟天及其3种近缘植物。     

FTIR结合DNA条形码鉴定黄花蒿及其近缘植物

黄花蒿是治疗痢疾的特效中药,近缘种与黄花蒿混杂出售严重影响了黄花蒿质量。本研究采用傅里叶红外光谱法(FTIR)和DNA条形码对黄花蒿及近缘种进行了鉴定。FTIR分析结果表明,黄花蒿及其近缘种中芳香类、酰胺类及萜类化合物种类多、含量丰富。黄花蒿及其近缘种的二阶导数图谱可将黄花蒿与其混淆种区分开。红外光谱进行系统聚类分析后,6个物种可分为两组,黄花蒿为一组,其余5个种聚为一组。候选的4条序列(ITS,ITS2,rbc L,psb K-psb I)中,ITS2序列具有较好的PCR扩增成功率和测序成功率,在所考察的候选序列中种间变异和种内变异较高,种间变异大于种内变异,两者形成了较为明显的Barcoding gap区。FTIR辅以ITS2序列将可精准地鉴别中药材黄花蒿。     

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。     

普通小麦rDNA的ITS区及其基因组起源

采用特异引物对普通小麦(Triticum aestivum L.) rDNA的ITS区片段进行PCR扩增并测序,通过邻接法聚类分析, 得到3种类型的扩增产物。结果表明,ITS区序列长度是602 bp,其中ITS1和ITS2分别有8个和20个变异位点,ITS区揭示的遗传分化距离变化范围为0~0.038,平均值为0.021。通过从GenBank搜索并下载普通小麦野生近缘种ITS序列与本研究获得的普通小麦ITS序列进行比对,并用MEGA、PAUP、PHYLIP软件分析,按Kimura-2参考模型计算分化距离,以旱雀麦(Bromus tectorum)为外类群邻接法构建聚类树。根据杂交后代具有亲本的ITS序列遗传特点,认为小麦形成较晚,尚未同步进化完全,从分子水平上为普通小麦是异源六倍体提供了证据。通过与其A、B、D基因组可能供体的ITS区序列进行比对分析发现各自有不同程度的变异,认为普通小麦在多倍体形成过程中发生了序列消除现象,结合我们提出的“同步进化”对于不同的基因或者说不同类型的DNA序列是不同步的假说,解释了无法找到真正供体的原因。综上所述,我们认为A、B、D基因组的原初供体可能分别是乌拉尔图小麦(T. urartu)、山羊草(T. speltoides)和节节麦(T. tauschii)。     

橡胶草及其近缘种ISSR反应体系及扩增程序的优化

本研究旨在建立和优化橡胶草及其近缘种ISSR (Inter-simple sequence repeat)反应体系和扩增程序。以橡胶草及其近缘种叶片为供试材料,采用单因素试验方法,正交试验方法 L16(44)和极差分析方法,对橡胶草ISSR-PCR反应中4个主要影响因素(dNTP浓度, DNA浓度,引物浓度和Taq DNA聚合酶浓度)进行优化,并在最优反应体系的基础上进行引物和退火温度的筛选。结果表明:dNTP和DNA对PCR扩增结果有较为显著的影响,引物和Taq酶的浓度变化对扩增结果无显著影响。最后确定橡胶草及其近缘种ISSR-PCR反应体系(20.0μL)为:双蒸水14.2μL,10×Buffer (含Mg2+) 2.0μL,DNA模板50.0 ng,10 mmol/L引物1.2μL,2.5 mmol/L dNTP 1.6μL,5 U Taq DNA聚合酶0.1μL。PCR扩增程序为:94℃5 min,94℃45 s,退火1 min,72℃70 s,45个循环,72℃10 min,4℃保存。本研究为橡胶草及其近缘种的遗传多样性和交配系统等后续研究提供理论参考。     

基于核苷酸序列及RNA二级结构基础的针层孔菌属(Phellinus)复合种分类学研究

利用真菌核糖体核苷酸序列信息及RNA二级结构特征对针层孔菌属(Phellinus)复合种进行分类学研究。通过分析国内外已报道的一些针层孔菌属及其近缘属真菌核糖体DNA内转录间隔区(Internal transcribed spacer, ITS)序列、线粒体核糖体小亚基DNA(Mitochondrial small subunit ribosomal DNA, mt SSU rDNA)序列,分别构建系统进化树,并基于最小自由能原理分析RNA二级结构,结果显示松针层孔菌(Phellinus pini)不同菌株的序列差异极小,其可能并非复合种,而火木针层孔菌(Phellinus igniarius)可能包含更多的种,且这些种序列变异较大,其分类地位较复杂。     

基于主要农艺性状和trnH-psbA序列的辣椒聚类分析

利用株高、株幅、叶片叶绿素、果肉厚和等主要农艺性状及叶绿体trnH-psbA序列对98份辣椒种质进行聚类分析,旨在探讨辣椒种质的亲缘关系和遗传多样性,并建立核心种质资源库。结果发现,基于trnH-psbA序列聚类的5个亚类,各亚类农艺性状之间具有较好的分层,特别是单果重、果长、叶片叶绿素、株高这四个农艺性状亚类间出现了显著或极显著的差异,这说明基于表型和trnH-psbA序列的聚类具有较好的重复性;并结合trnH-psbA序列和农艺性状建立了31份种质的核心资源库。结果认为,综合农艺性状和trnH-psbA序列筛选得到的31份核心种质,在保持田间农艺性状最大遗传力的同时也体现了trnH-psbA序列水平的进化,优于仅通过农艺性状或是序列去筛选核心种质的方法,因此31份核心种质可以更好的代表98份资源的遗传多样性,并应用于育种。     

橡胶草的遗传改良研究进展

橡胶草(Taraxacum kok-saghyz Rodin, TKS)是一种具有商业化生产天然橡胶潜能的产胶植物,具有生长快,易栽培,适应性广等特点。橡胶草野生种质因自交不亲和,遗传变异大,且生物量小,含胶量低等特性造成生产成本高,从而制约其商业化开发,急需进行遗传改良以提高含胶量、生物量及遗传稳定性。本研究综述了橡胶草常规遗传育种、分子遗传改良以及遗传转化体系的研究进展,探讨了橡胶草遗传改良过程中存在的主要问题及发展方向,为今后橡胶草遗传改良研究提供指导。     

基于多种标记技术的榴莲蜜种质的遗传多样性分析

榴莲蜜为桑科木菠萝属热带稀有水果，原产马来半岛，近年在海南引种栽培成功。为了区分25份材料以及鉴定它们的亲缘关系的远近。本研究利用形态学，DNA条形码和ISSR分子标记技术对23份榴莲蜜和2份菠萝蜜种质进行种类鉴别以及亲缘关系分析，以探讨海南榴莲蜜种质资源的遗传多样性。结果表明通过对叶片刚毛性状的鉴定，可将25份种质资源分成3类。以ITS2序列和psbA-trnH序列作为DNA条形码，分别将25份种质资源分成5大类和3大类，2种序列都无法将25份材料完全进行区分，但都可将榴莲蜜LLM-10与其他榴莲蜜种质区分开来，其中，LLM-10与菠萝蜜的亲缘关系最近。从ITS2序列和psbA-trnH序列差异位点图来分析，psbA-trnH序列变异位点多，遗传变异信息丰富。ISSR分子标记技术分析了25份种质资源的遗传多样性，菠萝蜜和榴莲蜜样本的遗传相似系数在0.57～0.80，榴莲蜜样本之间的遗传相似系数在0.59～0.90，说明菠萝蜜种质与榴莲蜜种质之间，榴莲蜜与榴莲蜜种质之间的遗传变异幅度都较大；UPGMA聚类图将25份材料分成5大类，其中榴莲蜜LLM-10独自聚成1类，这与形态学和DNA条...     

基于DNA条形码技术的海南龙血树和剑叶龙血树分子鉴定

海南龙血树(Dracaena cambodiana)和剑叶龙血树(Dracaena cochinchinensis)是传统名贵中药血竭在中国的重要基源植物,但其在苗期至成株期之间难以用传统分类学进行鉴定,而DNA条形码技术为这一科学问题的解决提供了可能。本研究利用已经通过形态学鉴定的海南龙血树和剑叶龙血树叶片开发了两种龙血树的DNA条形码,发现ITS2具有较大的变异度,可与来自叶绿体的trnL-trnF作为鉴定的分子标记,并基于变异最大范围构建了分子标记的示意图。为探究龙血树的分子生态学上的进化地位,基于两种龙血树的ITS2序列与其同源的41个物种的ITS2序列构建了分子进化树,发现龙血树属植物与龙舌兰科、百合科组成分支的亲缘关系近于含有天门冬科的分支,此结果为海南龙血树和剑叶龙血树的种质资源鉴定提供了分子标记,并为龙血树属在百合纲确切分类地位的确定提供了理论和技术支持。     

基于ITS序列海带目种质资源的物种鉴定研究

为了更准确地鉴定海带目种质资源,为种质保存和保护提供依据,研究采用海带目的核糖体DNA内转录间隔区（Internal Transcribed Spacer,rDNA ITS区）的通用引物,以待鉴定海带目样品的基因组DNA为模板通过PCR方法扩增出ITS序列,在测序的基础上对25棵分别采自日本和烟台海区的海带目样品进行分子鉴定。结果表明,25个待鉴定褐藻目样品和16个已知物种,通过ITS序列聚类分析,分别聚在不同的单系类群中且在物种鉴定树中种内的支持率均较高,分属于2科3属,聚类为7个不同的种,形态学观察的结果与分子鉴定结论相吻合。海带目ITS序列引物通用性强,有效扩增率高,可用于海带目物种的快速鉴定。     

蒲公英橡胶产业的研究现状与未来展望

蒲公英橡胶草是一种独特的产胶植物,对于缓解天然橡胶紧缺和保障国家战略资源安全具有重要意义。为准确、合理评价蒲公英橡胶产业的发展潜能,笔者综述了国内外橡胶草的基础性研究工作,总结了当前国内外研究重点在筛选种质资源、优化栽培技术、改善提胶技术、阐述橡胶粒子合成机理等方面,指出了蒲公英橡胶的副产品菊糖和乙醇具有很大的潜在工业价值。针对目前中国在蒲公英橡胶产业开发领域与国外存在较大差距的问题,提出了政府支持、企业主导、坚持独立研究与国际合作相结合的发展建议。     

ITS序列在苦荞麦种质资源鉴定中的应用

为了更精确有效地鉴定苦荞麦种质资源,根据ITS序列通用引物,以苦荞麦基因组DNA为模板通过PCR方法扩增出ITS(internal translation spacer)序列,在克隆测序的基础上对荞麦属5个栽培苦荞麦中进行分子鉴定与亲缘关系分析。结果表明：（1）5个供试材料ITS序列的变异小,序列长度在584~590 bp之间,G+C含量高,为67.5%~68.5%。（2）通过聚类方法分析发现‘建德苦荞麦’和‘红花苦荞麦’聚为一支,‘西荞2号’和‘西荞3号’聚为一支。     

橡胶草资源利用及其天然橡胶合成分子机理研究进展

蒲公英属植物橡胶草因其优异的生境适应性及优良产胶性状表现,现已成为中国天然橡胶生产领域替代巴西橡胶树等限制性植物资源的重要替代作物。本研究从种质资源利用与评价、天然橡胶合成代谢途径、产胶分子机理等方面综述了国内外橡胶草的研究进展、趋势和存在的问题,同时为开展橡胶草资源科学开发、产胶分子特性及原理等相关内容研究提出建议。     

谷子及其近缘种的蛋白质变异

研究了３６份来自不同地理区域的谷子材料和２４份谷子的野生近缘种（１０个种）的蛋白质变异,电泳方法采用Ｌａｅｍｍｌｉ的ＳＤＳ－ＰＡＧＥ不连续缓冲系统。结果表明谷子种内的蛋白质变异较小,青狗尾草和金黄狗尾草的种内变异较大。总的来看,种间变异大于种内变异。研究说明在谷子育种中一方面要充分利用地理远缘的谷子种质资源,另一方面要充分利用谷子的野生近缘种材料     

不同产地白术ITS2条形码遗传多样性与关键农艺性状相关性分析

为探索不同产地白术的遗传多样性及白术根茎、株高、叶形等关键农艺性状与ITS2条形码的关系,本研究收集了7个产区的白术根茎、种子和选种植株,共66份样品,通过提取白术药材DNA,PCR扩增ITS2序列并测序。并将ITS2序列与根茎形态、株高、叶形等指标进行相关性研究。结果表明白术ITS2序列比对后长度为229 bp,种内K2P遗传距离为0~0.013,共获得5种单倍型,其中A1和A2单倍型的频率分别为78.79%和13.64%,是频率最高的两种,分布范围最广,代表了绝大部分产地白术ITS2这个片段的遗传特征。单倍型与根茎性状或是栽培类型没有一一对应关系,但不同栽培类型,各单倍型出现的频率不同,狭叶类型比阔叶类型白术群体有更加丰富的变异。本研究发现,通过ITS2条形码技术与白术优株选育技术相结合,可以提高选种育种效率。     

基于coxⅠ、ITS和rbcL基因序列的马尾藻系统进化分析

本研究以海南省青葛港马尾藻属(Sargassum spp.)为研究对象,利用coxⅠ(细胞色素C氧化酶亚基I)、ITS (内转录间隔区)序列及rbcL (1, 5-二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶大亚基) 3种DNA条形码分析马尾藻属遗传进化关系。结果表明,(1)基于形态鉴定及利用coxⅠ、ITS和rbcL三种DNA条形码进行分子鉴定的方式鉴定出9种海南省青葛港常见马尾藻属物种;(2)利用rbc L基因扩增出DNA序列的GC含量最低(32%),ITS基因扩增的DNA序列GC含量最高(59%),且在不同样本间ITS扩增的DNA序列GC含量差异最大,在57%～59%之间;(3) coxⅠ条形码序列可聚为两类,其中6个几乎不存在遗传距离,且5个样本间的遗传距离均小于50;从rbcL条形码序列的聚类结果看来,除了RQL3之外,其他样品聚为一类,6个样本间的遗传距离均小于50。ITS条形码序列聚类的结果显示,9种马尾藻样本可聚为两类,马尾藻样本之间均存在一定的遗传距离。研究认为,青葛港海域马尾藻种内变异丰富,同一属的样品表现出很好的属内种间多样性;在分析青葛港马尾藻的遗传进化时利用ITS基因比其他两种...     

基于ITS序列研究南药益智遗传多样性

海南岛益智及其姜科资源丰富,本研究基于ITS序列分析技术来研究海南岛不同居群益智及其姜科资源的遗传多样性。在海南岛内采集23份样品,其中益智样品18份,其他姜科植物样品5份,并从GenBank中获取3份山姜属植物的ITS序列作为研究系统的外群。通过软件Mega5.1比较分析了益智及其姜科植物的遗传距离和ITS序列的变异位点和信息位点,构建了NJ系统树等分析了益智种内与其姜科植物种群间的遗传多样性。研究结果表明海南岛不同居群的益智种内ITS序列无差异,未发现遗传变异位点,而姜科植物种间差异显著,表明其遗传多样性丰富。本研究为南药益智的种质资源的保护和可持续利用奠定理论基础。     

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。