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。     

藻类DNA条形码技术在藻类研究中的应用

DNA条形码技术是用一个短的DNA片段对物种进行快速的鉴定和识别.以往的研究主要选取线粒体、质体和核糖体的部分片段来进行分析,但藻的种类不同,DNA片段不同,结果也不同.文中主要介绍了藻类DAN条形码的研究状况,并总结了用于藻类DNAbarcoding研究的基因片段的特点及所存在的问题,为藻类DNA条形码的进一步深入研究提供参考.     

DNA条形码技术在真菌上的研究与应用

DNA条形码技术通过标准化的小片段DNA序列对物种进行快速鉴定分析,在动植物和微生物分类鉴定中得到广泛应用,而在真菌鉴定研究中相对滞后.综述了DNA条形码的起源、发展及其在真菌研究中的应用,并探讨分析了DNA条形码技术存在的问题以及未来的发展.     

DNA条形码技术及其在海洋贝类分类中研究进展

海洋贝类种类繁多,传统的形态学鉴定方法很多时候已无法准确区分各物种。新兴的DNA条形码技术能够利用物种的DNA序列在较短时间内完成对物种的有效鉴定,弥补传统方法的不足。目前,基于线粒体细胞色素c氧化酶Ⅰ基因的DNA条形码在动物物种鉴定方面已获得较为广泛的认可,同时研究人员们也在积极开发适用于植物、真菌等物种的DNA条形码序列。本文综述了DNA条形码技术在常见海洋贝类分类中的研究进展,分析了DNA条形码技术的可行性、优势与局限,并对其发展前景进行了展望,以期为日后DNA条形码技术更广泛的运用提供理论依据。     

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。     

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。     

利用DNA条形码技术的两种实蝇鉴定研究

实蝇类昆虫遍布世界的热带、亚热带和温带地区,多为国内外重点关注的重要农业检疫性害虫。目前,针对实蝇的检疫鉴定多依据成虫的形态特征进行,但对残缺虫体、幼虫、蛹等,则无法进行有效鉴定。DNA条形码技术是一种近些年来发展迅速的物种鉴定分子生物学方法 ,作为传统形态学物种鉴定方法的补充,它利用一个短的DNA片段做标记,以帮助确定某一物种。本研究利用传统形态学方法,结合DNA条形码技术,利用一对通用引物,对具条实蝇Bactrocera scutellata和南瓜实蝇Bactrocera tau 2种实蝇类害虫DNA的COI基因进行扩增,扩增PCR产物经测序后同NCBI及BOLD数据库比对进行物种鉴定。结果表明,传统昆虫形态鉴定方法以DNA条形码技术为辅助,既能对实蝇类昆虫进行准确鉴定。     

12S rRNA、Cyt b基因标记在几类野生动物检材鉴定中的差异

【目的】通过比较线粒体DNA上的12S rRNA和Cyt b基因分子标记在几类野生动物物种鉴定中的效果差异,以确定基因标记技术在野生动物物种鉴定中的有效性。【方法】提取各类野生动物样本DNA,PCR扩增线粒体DNA上的12S rRNA基因片段和Cyt b基因片段,对PCR产物进行电泳检测及测序分析,测序结果在Gen Bank上进行BLAST搜索,同源性分析。并将实验序列和NCBI上下载的与该序列存在同源性的序列用软件MEGA 7.0进行比对并构建进化树。【结果】从各类样本中成功地提取到了基因组总DNA,并成功扩增出了用于动物种属鉴定的12S rRNA基因片段、Cyt b基因片段。测序分析结果表明用12S rRNA基因片段和Cyt b基因片段均可准确鉴定黑熊、藏羚羊、鬣羚、穿山甲样本的动物种属,但12S rRNA基因片段无法准确鉴定北山羊样本,BLAST搜索结果为其近缘物种山羊,而Cyt b基因片段却可准确鉴定北山羊。各样本基于12S rRNA、Cyt b基因序列构建进化树的结果与BLAST搜索结果相符。【结论】单一位点基因标记能够准确鉴别亲缘关系较远的物种。但对某些近缘物种,单一位点基因标记的鉴别能力较差,故野生动物物种鉴定宜选用2个以上的基因标记位点。     

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.     

中国帘蛤目16种经济贝类DNA条形码及分子系统发育的研究

对中国帘蛤目主要经济贝类的分子系统发育进行了研究,应用DNA条形码通用引物扩增了6种中国近海帘蛤目经济贝类共计60个个体的COI基因片段,与GenBank收录的10种帘蛤目贝类50条同源序列进行比对。结果表明:帘蛤目贝类COI基因存在碱基插入和缺失现象,在16个物种中有6个物种存在103个插入和缺失位点,其中杂色蛤仔Ruditapes variegata、裂纹哥特蛤Katelysia hiantina插入和缺失位点均为30个,大竹蛏Solen grandis为27个;碱基的组成出现偏倚现象,A+T含量(64.2%)明显高于G+C含量(35.8%);基于K2P模型的计算,16个物种的种内平均遗传距离为0.010 6,种间平均遗传距离为0.388 4,后者是前者的21.34倍;系统发育树聚类分析表明,COI基因在科、属、种水平上的鉴定及其系统进化关系重构方面与传统的形态学分类一致性较高。研究表明,线粒体COI基因作为帘蛤目贝类DNA条形码在物种鉴定的适用性上提供了一定的依据,同时也为形态分类系统提供了必要补充。     

DNA Barcoding, Fungal Diversity,and Authentication of Wild Gourmet Mushrooms

The application of molecular tools for the identification of strains, populations and species has become a common practice in a variety of applied and basic investigations in many parts of the world. However, standardization of such applications varies widely among organisms and scientific fields. In this mini-review, the author provides a brief introduction to one of the most prominent effort for species identification - the international barcode of life (iBOL) project, discusses the features of fungal diversity including the proposed fungal barcode DNA fragment-the intergenic spacer regions (ITS) of the nuclear ribosomal RNA gene clusters, and illustrates the potential promises and problems of using ITS for barcoding and for analyzing the phylogeographic pattern of the wild gourmet mushroom Tricholoma matsutake species complex. The analyses show that identification to species level is often insufficient for practical applications and that sequences from multiple genes in combination with critical morphological and physiological evaluations are needed to identify strains, populations and species.     

一株甘蔗黑穗病菌的分离与系统发育分析

甘蔗黑穗病是由黑粉菌(Ustilago scitaminea Syd.)引起的一种世界性病害,严重危害甘蔗的生产,对该病病原菌的研究有助于甘蔗抗黑穗病育种。由于rDNA序列兼具保守区域和进化水平不同所致可变区,因此,rDNA序列分析是研究真菌系统发育、分类鉴定和分子检测非常有效的手段。笔者采用单孢分离方法,从高抗品种NCo376的病株上分离单孢,培养菌丝体,提取基因组DNA,分析其rD-NA序列,以期丰富该真菌的遗传多样性研究。用真菌rDNA序列分析的通用引物ITS1和ITS4,通过ITS-PCR得到目的片段,克隆在pMD18-T载体上后进行测序,结果显示该片段的长度为692bp,与Genebank中已报道的真菌序列进行Blast和系统发育树分析,表明所获得的序列与Sporisorium属真菌具有更高的亲缘关系,而与Ustilago属真菌的亲缘关系较远,这与一直沿用的甘蔗黑穗病菌的命名似乎并不吻合,有待进行更多的研究以证实。     

真菌rDNA的特点及在外生菌根菌鉴定中的应用

核糖体DNA(rDNA)是真菌基因组中的一类中度或高度重复序列,每一重复单位包括高度保守、中度保守和不保守三类区段,在真菌的系统发育分析和分类鉴定中,rDNA是很重要的靶序列。本文主要评述了真菌rDNA的结构特点及应用,特别是内转录间隔区(ITS)在外生菌根菌鉴定上的应用,并对一些名词概念进行了讨论。     

基于ITS2和SNP技术鉴定浙江铁皮石斛的初步研究

铁皮石斛以营养价值和保健功效备受消费者青睐,但不同品种和不同品质铁皮石斛的区分和鉴别存在困难,急需建立一种快捷、准确、高效的鉴定方法.以浙江省12个铁皮石斛和其他省的10个石斛为材料,选取DNA条形码ITS2,优化扩增体系,对扩增产物进行测序,经序列比对与分析,获取浙江铁皮石斛DNA条形码ITS2中的特异性SNP位点;...     

几种内生真菌DNA提取方法的比较

通过3种内生真菌DNA提取方法的比较,即CTAB法、SDS法、改良的CTAB法,结果表明三种方法都能得到目的DNA,而且得率都较好,但改良的CTAB法效果最好,不仅DNA纯度高且质量也好.用改良的CTAB法所提取的DNA作为模板,进行PCR扩增,得到了清晰的、单一的扩增普带,完全可用于酶切、测序等后续实验.     

食品中产毒真菌核酸检测方法的研究进展

食品中最常见的产毒真菌主要包括黄曲霉、赭曲霉、青霉属和镰刀菌属等,能够对人和动物机体造成不可逆转的伤害甚至死亡.针对产毒真菌检测可在毒素形成早期预测其产毒性能,为前置化干预毒素危害提供技术支撑,概述了近年来应用于食品中产毒真菌检测的常规PCR方法、实时荧光定量PCR方法和DNA指纹图谱方法、DNA条形码方法等,并对未来...     

番茄白粉菌的PCR分子检测

根据番茄白粉菌核糖体DNA的ITS(internal transcribed spacer)序列的特异性,设计2对引物OidF1/R1、OidF2/R2,对番茄白粉菌进行了PCR特异性扩增试验。结果表明:2对引物都可以从番茄白粉菌基因组DNA中扩增出350 bp左右的特异性扩增产物,并具有专一性,只在白粉菌和接种感病组织DNA中有扩增条带,而番茄早疫病菌、叶霉菌以及健康组织DNA中均无特异性扩增片段;引物具有高度的灵敏度,可以检测含有1 ng的番茄白粉菌DNA。由此证明,该方法可快速、准确和灵敏地鉴定和检测番茄白粉病的发生。     

松材线虫病木内天牛蛀道蛹室的优势长喙壳真菌分析

目的松材线虫病与传媒昆虫天牛、伴生真菌的关系密切,研究与松材线虫病关系密切的长喙壳真菌区系,利用生理特征、形态特征和基于多基因序列的系统发育关系对优势种进行准确鉴定,为揭示病害、传媒天牛与真菌的互作关系提供理论基础。方法以华东地区松材线虫病老疫区浙江省和新疫区山东省染病的马尾松、黑松树体内松墨天牛幼虫坑道和蛹室样本为对象,分离和鉴定与松材线虫病伴生的可培养真菌区系组成,重点分析长喙壳类真菌。采用组织分离法对伴生菌区系进行分离培养,在培养特征和形态学鉴定的基础上,依据地域、寄主的不同选取代表性菌株,进行基于多位点DNA（ITS和β-tubulin）序列的系统发育分析。结果从98份样本内分离获得254株长喙壳类真菌,占所有可培养真菌区系组成的20.6%,为优势类群;培养特性和显微形态学特征支持其中235株属于齿小蠹长喙壳,占92.5%,同时该种下存在明显的菌落和显微形态特征的分化,代表性菌株的生长速率和系统发育分析进一步支持了该种基于表型的鉴定结果。结论本研究首次明确了齿小蠹长喙壳是我国松材线虫病伴生真菌区系中的绝对优势种,今后针对该种真菌与传媒昆虫天牛及松材线虫病的关系、病害真菌区系对松材线虫种群扩散流行提供生态缓冲适应性的研究十分必要,也可为病害的科学防控提供新策略。