两个叶绿体基因位点的DNA条形码在桉属种间鉴定中的应用

 对桉属的13个样本(11个种、1个人工杂交种和1个优良无性系) 的trnH-psbA基因间隔区 的序列进行了比对和分析, 13个桉属样本的trnH-psbA长度范围为538～576 bp, 序列排序的一致性长度为590 bp。共检测出了52个变异性状, 其中46个变异性状为碱基置换, 6个性状为插入或缺失。同时, 对桉属11个样本的rpl2-trnH基因间隔区(大单拷贝与反向重复接头) 区域进行了序列分析, 分析表明, 11个桉属样本的rpl2-trnH长度范围为79～149 bp, 序列排序的一致性长度为154 bp。共检测出了19个变异性状, 其中4个性状为插入或缺失, 15个变异性状为碱基置换。尾叶桉优良无性系的trnH-psbA和rpl2-trnH序列与尾叶桉仅1个位点的碱基置换; 与巨尾桉、巨桉进行比较, 尾叶桉优良无性系的trnH-psbA序列有27 bp 的插入, 以上4 个近缘样本在rpl2-trnH 区域的序列差异为12 个碱基置换。研究表明, 通过两个cpDNA基因位点序列不仅可以将桉属不同种进行区分, 而且也可以区分尾叶桉优良无性系与尾叶桉。因此, 本研究涉及的两个叶绿体基因组位点序列在建立桉树植物种间鉴定的DNA条形码方面具有潜在的应用价 值。     

基于叶绿体DNA序列trnL-F分析李亚属植物的系统发育关系

【目的】探索李亚属内物种间的系统发育关系,明确最近新命名物种的起源与植物学分类地位。【方法】在克隆测序trnL-F序列的基础上,分析李亚属各种级分类群的分子特征,并进行李亚属的分子系统发育学分析。【结果】在李亚属供试材料中检测到的叶绿体DNA trnL-F序列长度变化为945~956 bp,所有序列的AT含量明显高于GC含量。李亚属内各种间的序列存在着不同的差异,部分种具有显著的分子序列特征,可用于物种鉴定。共检测到21个变异位点和20个单倍型。根据邻接法构建系统发育树,将所有种共分为6个不同的组群。【结论】仅通过trnL-F序列片段无法完全将李亚属的所有种级分类群分开,但是部分种间具有显著的分子特征;中国李(P.salicina)和樱桃李(P.cerasifera)分别是种间杂交种李梅杏(P.limeixing)和紫杏(P.dasycarpa)的母系亲本提供者。     

基于叶绿体DNA分析的楸子种质遗传多样性研究

利用4对叶绿体DNA引物扩增49份楸子[Malus prunifolia（Willd.）Borkh.]种质资源的4个叶绿体DNA基因间区trnH-psbA、trnS-trnG spacer + intron、trnT-5′trnL和5′trnL-trnF序列,基于4个叶绿体DNA基因间区的序列变异,从母系遗传的角度评价楸子的遗传多样性水平。结果显示：4个叶绿体DNA基因间区序列经测序、拼接、比对和合并之后的片段长度为3 790 bp,共有173个多态性变异位点,其中包含2个单一突变位点、20个简约信息位点和151个插入/缺失位点。在49份楸子种质中,trnH-psbA、trnS-trnG spacer + intron、trnT-5′trnL和5′trnL-trnF区域的变异位点的数量分别为26个、25个、120个和2个,单倍型数量分别为9个、7个、8个和3个,合并之后的叶绿体DNA片段的单倍型有14个。核苷酸多样性和单倍型多样性最高的区域均为trnH-psbA（Hd = 0.775,Pi = 0.02143）,最低的为5′trnL-trnF（Hd = 0.481,Pi = 0.00072）。49份楸子种质4个叶绿体DNA区域合并后的遗传多样性较高（Hd = 0.854,Pi = 0.00949）。Tajima’s D检验中,4个叶绿体DNA区域在P > 0.10水平上均不显著,楸子的4个叶绿体DNA区域在进化上遵循中性进化模型。楸子的遗传变异主要存在于群体内部,不同居群间基因交流频繁,多数居群间遗传分化较少,与地理距离不完全相关。     

蒙古扁桃叶绿体遗传特征分析

以古老孑遗植物蒙古扁桃为试材,基于Illumina HiSeq X^Ten平台测序,采用生物信息学分析方法,研究了蒙古扁桃叶绿体基因组特征和系统发育情况,以期为蒙古扁桃和近缘种物种鉴定、系统发育地位以及早春观赏植物和西北荒漠草地植物的育种培育提供参考依据。结果表明：蒙古扁桃叶绿体基因组为四分体式结构。其蛋白编码基因共编码26 428个密码子,有29种是偏好密码子。密码子UUU数目最多,达1 034个;密码子GCG数目最少,为137个。编码亮氨酸的密码子数目最多(2 637个),占总量的9.98%;编码色氨酸的密码子数目最少(531个)仅占到1.94%。根据设置参数,发现蒙古扁桃叶绿体基因组中串联重复有16个,SSR位点有31个。SSR大多位于基因间区IGS和LSC区域。SSR中未检测到三核苷酸重复。基于叶绿体全基因组序列数据发现蒙古扁桃与桃亚属的桃和甘肃桃亲缘关系较近。     

苹果属15个种的叶绿体DNA变异与遗传分化

[目的]利用叶绿体基因(cpDNA)标记,对近十年间在我国苹果属植物的主要密集分布区收集的15种苹果属植物的叶绿体DNA进行序列变异分析,开展其遗传分化和遗传结构研究.[方法]利用4对叶绿体DNA引物扩增722份种质的4个非编码区trnH-psbA、trnS-trnG spacer+intron、trnT-5'trnL...     

大花君子兰叶绿体基因组及其特征

采用Illumina MiSeq测序平台对大花君子兰（Clivia miniata）叶片总DNA进行测序，通过组装获得了其叶绿体基因组（cpDNA）全长序列（158 114 bp）。对其cpDNA注释得到135个基因，包含87个蛋白编码基因、40个tRNA基因和8个rRNA基因。采用生物信息学方法对获得的cpDNA进行简单序列重复（SSR）分析和密码子偏好性分析。结果显示：①大花君子兰cpDNA中共有61个SSR位点，其中单核苷酸、二核苷酸、三核苷酸、四核苷酸、五核苷酸和六核苷酸重复数分别为38、9、2、8、3和1个，多数SSR分布在基因间隔区；②大花君子兰cpDNA密码子偏爱以A或U（T）结尾，亮氨酸使用频率最高，半胱氨酸使用频率最低。基于24种植物的cpDNA全长和23种植物的叶绿体ycf2基因序列进行系统发育分析，结果显示大花君子兰与石蒜科植物在同一分支，显示最近的亲缘关系，支持大花君子兰属于石蒜科。基于叶绿体ycf2的系统发育分析结果与基于cpDNA全长的系统发育分析研究结果大部分相同，支持ycf2基因可以代替cpDNA全长用于植物系统发育分析。     

新疆野苹果与‘元帅’‘金冠’的叶绿体基因组比对研究

新疆野苹果（Malussieversii）被认为是现代栽培苹果的祖先物种。为有效保护苹果遗传资源,揭示新疆野苹果和栽培苹果叶绿体基因组的差异,验证现代栽培苹果是否起源于新疆野苹果。对新疆野苹果和栽培苹果‘元帅’和‘金冠’的叶绿体全基因组进行了测序、组装和注释,获得了其叶绿体基因组物理图谱,并进行了比较基因组分析和系统发育分析。结果表明,新疆野苹果和两个栽培苹果品种的叶绿体基因组均为四段式结构,其基因组总长度在160 068～160 288 bp之间;共注释出131个基因,其中蛋白编码基因86个,t RNA基因37个,r RNA基因8个;新疆野苹果与栽培苹果的碱基组成也基本相似,AT/GC含量基本相同;新疆野苹果鉴定出43个重复序列和64个简单重复序列位点,栽培品种‘元帅’鉴定出49个重复序列和61个简单重复序列位点,‘金冠’鉴定出43个重复序列和57个简单重复序列位点。系统发育分析结果表明：基于全序列构建的贝叶斯进化树在各个节点具有很高的支持率,苹果属的所有物种形成一个单系群（支持率100%）,新疆野苹果和两个栽培苹果品种聚在一起,形成一个小分支（支持率100%）,且新疆野苹果位于该小...     

薄壳山核桃（Carya illinoinensis）叶绿体基因组及其特征分析

利用Illumina平台对薄壳山核桃（Caryaillinoinensis）品种‘金华’‘波尼’和1株实生古树单株的叶绿体全基因组进行测序,并对其特征进行分析。3个薄壳山核桃叶绿体基因组均呈典型的四分体结构,大小分别为160 819、162 611和160 762 bp,基因序列高度保守。三者均注释得到124个基因,包括79种蛋白编码基因、38个tRNA和7个r RNA基因;三者有相似的重复序列类型,在其叶绿体基因组序列中分别检测出74、74和73个SSR位点;系统发育分析表明,三者均与喙核桃（Annamocarya sinensis）亲缘关系最为密切。     

基于NCBI数据对五味子种质遗传多样性的分析

以NCBI核酸数据库中五味子DNA序列为研究对象,采用MEGA 6.0和DnaSP6软件分析法,研究了ITS2、PEPC、trnH-psbA和matK 4个目标片段的序列特征,以期获得五味子的遗传多样性和种质资源的来源。结果表明:ITS2序列的变异位点最多为15个;PEPC序列的单倍型最多为11个;最大遗传距离在ITS2序列之间为0.046;PEPC序列具有最高单倍型多样性为0.985,ITS2序列具有最高核苷酸多态性为0.004 93,所有序列的转换/颠换值均小于2;且4种序列构建的邻接法系统树结果均可以分为3个主要分支。     

甘蓝LFY基因的克隆及序列分析

以甘蓝ZQ启动抽薹的茎尖为材料,分别提取DNA和RNA,以两对引物扩增并序列拼接得到甘蓝LFYZQ基因DNA序列和cDNA完整编码区,长度分别为2 560、1 239 bp,与花椰菜、拟南芥、芥菜和萝卜同源性分别达到91 %、87 %、86 %、87 %。该基因含有3个外显子（452、394、393 bp）和2个内含子（514、807 bp）,共编码412个氨基酸,内含子剪接位点均符合经典GT-AG法则。将LFYZQ与网上公布的12种十字花科植物LFY氨基酸序列按分子进化分成两类：甘蓝LFYZQ与花椰菜以及Jonopsidium属植物Jonopsidium acaule这3个分为一类;其余10种植物分为第二大类。LFYZQ蛋白分子量为46 kD,是一个不稳定的疏水蛋白,存在N-十四（烷）酰化位点、蛋白激酶C磷酸化位点、酪蛋白激酶Ⅱ磷酸化位点、酰胺化位点共4种活性位点。     

Interspecific relationships of Lycoris (Amaryllidaceae) inferred from inter-simple sequence repeat data

Inter-simple sequence repeat (ISSR) markers were used to evaluate interspecific relationships of Lycoris. Twenty-four samples were included in the study representing a total of 20 among species and varieties. Thirteen primers produced 228 discernible DNA fragments, 205, or 89.91%, of which were polymorphic, indicating a high level of interspecific genetic variation in Lycoris. Our UPGMA cluster analysis recognized four major groups of species, which were consistent with morphological and karyotype observations. The first group included species with telocentric and metacentric chromosomes, while the second consisted of species with a haploid genome of 11 subtelocentric chromosomes. The third group contained species with a mixture of subtelocentric, telocentric and metacentric chromosomes. The last group included the Japanese and Korean species. Lycoris anhuiensis was clustered within accessions of Lycoris longituba, suggesting that it could be recognized as a variety of L. longituba. Our ISSR data also suggested that L. straminea may be a hybrid between Lycoris chinensis and Lycoris radiata var. pumila, and that L. caldwellii, an allotriploid, may be of a hybrid origin of L. chinensis and L. sprengeri.     

赤霉素对中国石蒜种子萌发的影响

研究不同浓度赤霉素浸种对中国石蒜种子发芽率、发芽势及发芽时间的影响。结果表明:GA3能促进中国石蒜种子的萌发;经0.3g/L的赤霉素溶液浸泡后的种子的发芽率为98%、发芽势为81%、发芽时间比对照相比提前28d。     

石蒜属植物实时荧光定量PCR内参基因的选择

以石蒜属植物换锦花（Lycoris sprengeri）、石蒜（Lycoris radiata）和中国石蒜（Lycoris chinensis Traub）不同组织器官、不同花发育时期以及不同杂交种的幼小鳞茎为研究材料,利用qRT-PCR技术检测Actin、EF-1α、GAPDH、5S rRNA、Ubiquitin和β-Tubulin等6个内参基因的mRNA表达情况,利用geNorm、NormFinder、BestKeeper和Reffinder软件综合评价6个内参基因的表达稳定性。结果表明,石蒜属植物种间和种内内参基因表达差异明显,在分析换锦花不同组织基因表达时可选用β-Tubulin、Actin和GAPDH作为内参基因,分析不同花期的基因表达时宜选用5S rRNA、EF-1α、Actin和β-Tubulin作内参基因。中国石蒜不同组织最合适的内参基因是5S rRNA、Ubiquitin、EF-1α和β-Tubulin,而不同花期最合适的内参基因则是Ubiquitin、β-Tubulin。分析石蒜不同组织间基因表达的适宜内参基因是β-Tubulin和5S rRNA,不同花期为Ubiquitin、β-Tubulin以及5S rRNA。不同杂交种鳞茎适宜内参基因为β-Tubulin和Actin。     

石蒜鳞茎膨大过程中内源激素相关基因的差异表达研究

石蒜（Lycoris radiata）鳞茎自然膨大过程很慢，严重制约其商业化生产的发展，研究鳞茎膨大过程中内源激素的变化规律，能够为利用外施生长调节剂调控石蒜鳞茎的膨大提供理论依据。本研究通过构建同一遗传背景下的石蒜鳞茎膨大过程材料，研究鳞茎膨大过程中4种内源激素：生长素（IAA）、细胞分裂素（CK）、赤霉素（GA）以及脱落酸（ABA）含量的变化，并通过转录组测序的方式，研究此过程中内源激素合成及信号转导基因表达的变化。结果表明：内源GA能够负调控石蒜鳞茎的膨大，而内源IAA和CK正向调控，但IAA的作用时期可能更多集中于鳞茎膨大早期，且可能通过调控CK的合成及信号转导过程来发挥作用，内源ABA可能在石蒜鳞茎膨大的调控过程中作用不大。另外，还发现茉莉酸（JA）和水杨酸（SA）相关基因在石蒜鳞茎膨大过程中表达上调，暗示JA和SA的调控作用可能与石蒜鳞茎的膨大呈正相关。     

基于5.8S rDNA和ITS序列探讨亚洲瓠瓜的地理分化

基于5.8S rDNA及ITS序列对23份来自中国、泰国和日本的亚洲瓠瓜品种进行了地理分化研究。结果发现,23份瓠瓜材料的ITS1+5.8S rDNA+ITS2序列的长度在611～627 bp之间,G+C含量在54.17 %～63.26 %之间,信息位点数65个,占总碱基数的11.09 %;源自日本的2份瓠瓜品种的序列长度短于其他21份瓠瓜品种,G+C含量也明显低于其他瓠瓜品种。从5.8S rDNA及ITS序列构建的系统树可以看出,源自日本的瓠瓜品种与源自中国和泰国的瓠瓜品种存在地理分化现象,分属于不同的分支,支持率达到99 %。序列间的同质性检验结果显示,2份源自日本的瓠瓜品种与源自中国和泰国的瓠瓜品种差异显著。     

中国石蒜SSR体系的建立及性状对应分析

 为开发利用石蒜属球根花卉资源和开展分子标记辅助选择育种,利用正交试验和单因素试验建立了中国石蒜的SSR分子标记体系：20 μL含Taq酶0.5 U、Mg ²⁺ 1.5mmol · L^-1、dNTP 0.125 mmol · L^-1、Primer 0.5 mmol · L^-1、DNA 50 ng。利用该体系对石蒜属的8个物种和中国石蒜种内35个无性系进行扩增,每对引物在种间平均得到7个多态性位点,在中国石蒜种内得到9.5个多态性位点,反映出该体系具有较好的通用性和稳定性。利用对应分析法对中国石蒜的花葶高度、开花期等性状和SSR扩增条带之间的对应关系进行关联分析,初步得到与迟花期‘Oct’性状相关的Ly97和Ly98条带,与中矮花葶高度‘Mid’、‘Low’性状相关的Ly84、Ly87和Ly97条带等,并提出开展进一步的杂交和遗传测定,对辅助选择标记的可靠性进行验证。