稗属植物DNA条形码研究

为评估DNA条形码在稗属植物鉴定中的有效性,选取核DNA条形码序列ITS和ETS及叶绿体DNA条形码序列psbA、trnL-F和matK作为候选序列进行了分析。本研究对无芒稗、稗、长芒稗和细叶旱稗4种稗属植物的不同DNA条形码序列进行了扩增、测序,并分析了不同候选条形码序列的特征。结果显示,matK序列变异位点占比最高(3.6%),ETS序列最低(1.7%);psbA序列种间变异最大,matK序列种内变异最大;邻接树分析显示,条形码序列ITS、ETS、psbA、trnL-F和matK均可以区分出长芒稗,支持率均大于80%;此外,ITS序列将无芒稗和稗聚于同一支,可以区分出细叶旱稗。因此,建议ITS作为鉴别稗属植物潜在的DNA条形码序列。     

基于nrDNA ITS序列的榧树属植物鉴定及亲缘关系分析

为评价nrDNA ITS序列对榧树属(Torreya)植物的鉴定能力,本研究利用ITS序列和4种不同的分析方法(BLAST比对, K2P遗传距离, SNP位点分析及邻近NJ树)对榧树属植物进行物种鉴定,建立系统进化树讨论其亲缘关系。结果显示,48条ITS序列长度为1 095～1 105 bp,种内平均遗传距离为0.001 6,种间平均遗传距离为0.015 0。在物种水平,BLAST比对和NJ树对榧树属植物鉴定效率最高,SNP位点分析可有效鉴定香榧和榧树。亲缘关系分析显示,榧树属其他各种均呈单系分支,但云南榧树与巴山榧树在聚类树中聚为一支,表明二者亲缘关系极近,为近年提出云南榧树并入巴山榧树提供了核基因组序列的佐证。本研究表明ITS序列可作为榧树属物种鉴定的DNA条形码,为榧树属物种鉴定和系统关系提供参考。     

基于ITS 2序列的肉苁蓉种子DNA条形码鉴定研究

本研究基于ITS 2序列,对肉苁蓉和管花肉苁蓉的种子进行鉴定研究,旨在建立肉苁蓉种子的DNA条形码鉴定方法。通过提取种子的基因组DNA,经PCR扩增和双向测序,获得ITS 2序列。应用MEGA-X软件进行序列比对,计算K 2 P遗传距离,构建系统发育树。结果表明,所有种子样本均可以成功提取DNA和扩增ITS 2序列,种子的DNA分子量为10 000 bp左右,扩增产物为500 bp左右。肉苁蓉种子的ITS 2序列长度为414～472 bp, GC含量为54.41%～55.07%;管花肉苁蓉种子的ITS 2序列长度为399～489 bp, GC含量为54.18%～55.14%。肉苁蓉种子和管花肉苁蓉种子的ITS 2序列共有61个差异位点,种内最大遗传距离小于种间最小遗传距离,二者在系统发育树中分别聚为一支。ITS 2序列可以作为肉苁蓉种子的DNA条形码鉴定序列。     

三种蒲公英属植物DNA条形码序列的初步筛选

橡胶草(Taraxacum kok-saghyz, TKS)作为天然橡胶替代资源,具有重要应用前景,但由于两种生活力更强的近缘种短角蒲公英(T. brevicorniculatum, TB)和普通蒲公英(T. officinale, TO)的广泛共域存在,TKS种质资源的收集和未来商业种植受到严重影响。为了在分子水平上鉴定这些蒲公英物种,并研究TKS及其近缘种之间的种群分化和进化关系,本研究以10株TKS、2株TB和2株TO野生资源为材料,对3种叶绿体DNA (trnH-psbA, petL, ycf1)和1种核DNA (ITS2)序列进行初步筛选。结果显示,ITS2和trnH-psbA存在较大的种间变异,可较好的区分这3种蒲公英植物,但二者的种内变异均极小,无法用于种内种群结构研究;petL和ycf1的种间和种内遗传距离均为0或接近0,在蒲公英植物上无应用价值。此外,基于ITS2和trnH-psbA序列的系统进化树分析表明,TB可能是由TKS (母本)和TO (父本)杂交后代进化而来的。本研究为下一步橡胶草种质资源研究提供了参考依据。     

白木香良种‘热科2号’的DNA条形码分子鉴定

奇楠沉香为极具收藏及药用价值的上品沉香,其鉴定目前以化学方法为主,但其种苗从苗期至采香之间则难以用传统分类和化学方法进行鉴定,DNA条形码的发展为这一产业难题的解决提供了新的思路。本研究在明确白木香良种‘热科2号’可产奇楠沉香的基础上,采用11对植物DNA条形码通用引物对‘热科2号’和普通白木香两个沉香品种进行分子鉴定探索,发现改良的CTAB法更适合白木香叶片样本的DNA提取,继而发现ITS、ITS2和源自叶绿体的8个DNA条形码在两个品种均无变异,而ITS1序列的第159个碱基在‘热科2号’中为T,在普通白木香中为A,多样本实验证明该变异位点可以作为‘热科2号’和普通白木香种苗鉴定的分子标记。本研究结果为白木香良种‘热科2号’及其幼苗的鉴定提供分子水平的技术支持,也为白木香良种的溯源提供新的思路。     

基于ITS 2序列的15种淫羊藿属药用植物分类鉴定研究

为探讨内转录间隔区2(ITS2)序列及其二级结构在15种淫羊藿属(Epimedium)中的鉴定效率。利用试剂盒提取叶片总DNA,对ITS2序列进行PCR扩展与测序,计算K2P遗传距离,构建系统发育树,预测其二级结构。结果表明,ITS2序列在15种淫羊藿属植物中的通用性好,扩增成功率与测序成功率均为100%。从K2P种间和种内遗传距离看,ITS2在淫羊藿属中的种间变异较小,部分种类种内遗传距离大于种间遗传距离,鉴定成功率约为60%。采用比对法(Blast)分析,ITS2鉴定效率为75%。由ITS2系统进化树可知,淫羊藿属与鬼臼属各为一支,易于分开。除薄叶淫羊藿、竹山淫羊藿、巫山淫羊藿外,其余种类均能较好的进行聚类;除粗毛淫羊藿、保靖淫羊藿外其余均不能与NCBI下载到的序列进行较好聚类。研究表明,15种淫羊藿属植物ITS2序列在ML系统进化树中具较好的鉴别能力,但淫羊藿属各样本种内与种间遗传较为混乱,遗传距离复杂,ITS2二级结构形态结构亦较为相似,将各种间进行区分存在一定难度,不适合单独作为该属条形码使用。     

五种蔷薇属植物基因组DNA的提取及鉴定

高质量基因组DNA的有效提取是蔷薇属植物分子生物学研究的基础。本文以单宁、多糖含量高、极易褐化的5种蔷薇属植物的嫩叶，以及刺梨、月季组培苗和愈伤组织为材料，探索了改良CTAB法、SDS法及CTAB微量法分离基因组DNA的方法。结果表明，采用材料裂解前加入不含CTAB的缓冲液，及提取过程中用4％β-巯基乙醇的改良CTAB法，可有效地控制田间材料的褐变及DNA污染，分离出适合限制性酶切反应的高质量DNA；该法获得的未经纯化的粗提DNA及CTAB法分离的组培材料DNA，可有效地用于蔷薇属植物基于PCR扩增的分子生物学研究。     

DNA条形码已成物种鉴定的首选

中科院植物研究所研究员周世良介绍,传统的物种鉴定依赖被鉴定材料的形态特征,形态特征的不完整常导致不能准确鉴定。随着科技进步,以DNA条形码技术为代表的分子鉴定技术由于不受材料不完整性和发育阶段的限制,已成为物种鉴定的首选技术。     

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。     

栀子的psbA-trnH序列分析与鉴别

对栀子的psbA-trnH片段进行PCR扩展、测序,利用MEGA 6.0进行序列分析,计算样本的遗传距离(Pair-wisedistance法)和发育系统树(neighbor-joining法).结果表明,10种栀子属的psbA-trnH序列长度为250～297 bp,A+T平均含量74％,变异位点占24.76％;简约信息位点占6.43％.Pair-wise distance(PW)法计算遗传距离,平均遗传距离为0.058;邻接法(NJ)对栀子属种间的系统发育进行聚类分析,成功鉴别供试样本.psbA-trnH片段可作为栀子属物种分子鉴别的候选序列.     

种子植物DNA条形码研究获新进展

日前,我国科学家关于种子植物核心DNA条形码的论文,在线发表于《美国国家科学院院刊》上,受到权威学者关注。     

中国桃亚属植物系统发育及演化关系分析

为了弄清桃亚属中国分布植物的系统发育及演化关系,对这些种类的植物学性状以及核ITS序列和叶绿体psbA-trnH序列进行比对分析,植物学性状和ITS序列分析分别采用SPSS和MEGA构建系统树,psbA-trnH序列分析采用Network构建进化网络.结果表明:新疆桃确为普通桃的一个亚种;陕甘山桃不是山桃的变种,而是一...     

储粮害虫网翅鳞虫齿的形态与DNA条形码鉴定

采用形态学特征与DNA条形码相结合的方法,鉴定了采自北京市昌平区粮库准低温稻谷仓的啮虫样品.该样品的形态学特征被详细描述,且与网翅鳞虫齿的形态学描述相符.同时,其mtDNA COI作为DNA条形码被测序并分析,结果显示该样品序列与已知网翅鳞虫齿的mtDNA COI序列相似度为97.26％～99.24％;基于邻接法(NJ...     

一株Agaricus属野生菌的分离与鉴定

为了对一株大型野生真菌进行分离及鉴定,通过组织分离获得该野生菌的菌丝纯培养物,分别提取子实体及菌丝体的基因组DNA,并以此为模板进行ITS片段的扩增、测序及系统发育分析。结果表明,从菌丝体和子实体中菌扩增获得了750 bp左右的ITS片段,经序列测定表明,菌丝纯培养物来源于该子实体,比对结果表明,该真菌属于Agaricus属,GenBank登录号为JN907015。系统发育分析表明了该菌在属内的遗传地位。建立了野生大型真菌的鉴定方法,为该野生资源的利用奠定了基础。     

利用DNA条形码与形态学相结合快速鉴定哈麦筛下物

对哈麦筛下物中3种难辨认的杂草种子DNA条形码基因atp-F/atp-H和psbK/psbI进行PCR扩增并对PCR扩增产物测序,以近缘种植物为外类群建立系统进化树构建系统发育树鉴定到属,辅以形态学方法最终鉴定为反枝苋(Amaranthus retroflexus)、千穗谷(Amaranthush ypochondriacus)、欧洲油菜(Brassica napus).DNA条形码与传统形态学鉴定相结合,弥补了单一鉴定方法的局限性,提高了检测的准确性与时效性.     

DNA条形码已成物种鉴定的首选

中科院植物研究所研究员周世良介绍,传统的物种鉴定依赖被鉴定材料的形态特征,形态特征的不完整常导致不能准确鉴定。随着科技进步,以DNA条形码技术为代表的分子鉴定技术由于不受材料不完整性和发育阶段的限制,已成为物种鉴定的首选技术。"中国珍稀濒危植物DNA条形码鉴定平台"的开通为珍稀濒危植物的快速可靠鉴定提供了技术支撑。珍稀濒危植物与人类关系十分密切但非常脆弱,非法     

剑麻种质资源DNA条形码遗传多样性分析

剑麻是重要的国防和工业战略物资,准确和快速鉴别剑麻种质对于剑麻品种选育具有重要意义。本研究对82份剑麻种质资源中的rbcL和matK的DNA条形码编码区进行测序,分析了rbcL和matK的NJ聚类图、条形码序列多样性以及碱基替换概率。结果显示,rbcL序列GC含量为42.97%,matK序列GC含量为30.55%;matK DNA条形码差异位点数和位点变异率明显高于rbcL DNA;NJ聚类图显示,rbcL序列可将82个剑麻种质分为6个亚群,而matK序列可将82个剑麻种质分为8个亚群,群内每种剑麻种质与其他种质之间均存在一定的遗传距离;差异位点数、位点变异率、核苷酸多样性、中性检验统计等序列多样性结果表明,matK序列的差异性明显高于rbcL序列;rbcL序列和matK序列的碱基发生了不同程度的转换和颠换,碱基转换主要发生在T与C之间,而C和G碱基之间比较保守,发生的颠换概率最低。综上所述,matK序列在剑麻种质中遗传多样性更高,更适用于剑麻种质鉴别。     

燕麦属植物核糖体DNA染色体定位及45S rDNA的系统进化分析

由于缺乏明确的二倍体供体信息,燕麦属植物的起源和系统进化关系一直存在争议。利用荧光原位杂交（fluorescence in situ hybridization,FISH）方法,检测45S rDNA和5S rDNA在燕麦属不同倍性植物染色体上的位点信息;并依据已公开的45S rDNA ITS区全长DNA序列构建分子进化树。探讨燕麦属植物在不同基因组中45S rDNA的位点变化、进化规律以及分化机制,为探究燕麦属物种的起源与演化提供参考。