DNA序列在植物系统学研究中的应用

植物DNA序列由于进化速率上的差异而适用于不同分类阶元的系统发育研究,因此,针对某一特定的系统学问题选择相应合适的分子片段是分子系统学研究中最为关键的一步。在前人研究的基础上,主要讨论了目前分子系统发育和进化研究中一些常用的DNA序列的适用范围,包括nrDNA的18S基因及ITS等非编码区,cpDNA的编码基因（rbcI、matK、ndhF、atpB）及非编码区序列（rpL16、rpoC1、rps16、trnL-F和trnT-L）和应用较少的mtDNA。研究表明,18S、rbcI等编码基因及mtDNA一般适用于较高分类阶元甚至整个种子植物谱系间的系统发育的探讨,而ITS及cpDNA的非编码区序列等因其较快的进化速率多用于较低分类阶元的系统关系研究。     

基于叶绿体DNA序列分析东亚七筋姑的遗传进化

通过对东亚七筋姑(Clintoniaudensis Trautv.etMey.)19个居群的cpDNA基因间隔区(cpDNA intergenic regions)rpl20-rps12和trnL-F进行序列分析,结果表明,当空位(Gap)作缺失处理时,trnL-F全序列排序后的长度为754个位点,G C含量为35.2%～35.8%,rpl20-rps12序列排序后长度为814bp,G C含量为34.1%～34.3%.聚类结果显示四倍体居群没有单独聚为一支,其多倍体可能是同源多倍体,起源方式属于异地多起源.     

罗布麻及其易混品的DNA分子鉴定

为从分子水平更准确地鉴别罗布麻及其易混品,本研究利用PCR产物直接测序法对罗布麻、大叶白麻和Apoacynum cannabinum的核基因组（rDNA）ITS区与叶绿体基因组（cpDNA）trnL内含子及trnL-F间隔区序列进行测序与比较。结果显示,罗布麻和大叶白麻ITS序列完全一致,与A. cannabinum在ITS1区有13个位点、在ITS2区有10个位点不同;在trnL内含子区及trnL-F间隔区,罗布麻和大叶白麻共有3个位点不同,罗布麻和A. cannabinum间共有23个位点、大叶白麻和A. cannabinum间共有20个位点不同。研究表明,依据rDNA ITS区序列可鉴别A. cannabinum和国产“罗布麻”（罗布麻与大叶白麻）;利用cpDNA trnL内含子及trnL-F间隔区序列可鉴别罗布麻及其相似种。     

基于种皮形态和叶绿体trnL-F对菘蓝属（十字花科）的系统学位置研究

利用种皮微形态观察与叶绿体DNA的trnL内含子和trnL-F基因间隔区序列测定分析相结合,对十字花科菘蓝属植物及其相关属种的系统学关系进行了探讨.研究结果表明原属独行菜族的菘蓝属植物,其种皮特征与原属鸟头荠族的舟果荠属植物相似,同属一类型.而与独行菜族的模式属独行菜属植物、大蒜芥族的模式属大蒜芥属植物以及鸟头荠族的模式属鸟头荠属植物种皮微形态差异显著;在基于叶绿体DNA的trnL内含子和trnL-F基因间隔区序列所构建的系统发育树中,菘蓝属植物与舟果荠属植物距离最近,而与独行菜属、大蒜芥属、鸟头荠属植物具有一定的间隔,结合形态特征,本研究认为,菘蓝属与舟果荠属植物具有较近的亲缘关系,而不是同族的独行菜属植物.     

云南铁角蕨与泸山铁角蕨的关系:来自叶绿体rbcL、trnL-F和rps4-trnS序列的证据

云南铁角蕨Asplenium yunnanense与泸山铁角蕨Asplenium lushanense的分类是一个悬而未决的问题。本文对云南铁角蕨与泸山铁角蕨及近缘类群的叶绿体rbcL基因和trnL-F、rps4-trnS基因间隔区序列进行PCR扩增和序列分析;并与已经发表的铁角蕨属植物的相应序列进行比较,发现云南铁角蕨与泸山铁角蕨的rbcL基因和trnL-F、rps4-trnS基因间隔区序列之间均未表现出差异,因此叶绿体DNA序列的证据不能将云南铁角蕨与泸山铁角蕨分开,从而从分予系统学方而证明云南铁角蕨与泸山铁角蕨是一对亲缘关系非常近的物种。     

基于ITS和trnL-F序列碱基差异的繁缕及其近缘种的亲缘关系分析

应用PCR产物直接测序法分析了繁缕[Stellaria media(L.)Villars]及其近缘种和鹅肠菜[Myosoton aquaticum (L.)Moench]的ITS和trnL-F序列的碱基差异,并以孩儿参[Pseudostellaria heterophylla(Miq.)Pax]为外类群构建N-J系统树,分析了这些种类的种间亲缘关系.结果表明,供试的繁缕属(Stellaria L.)种类及鹅肠菜的ITS和trnL-F序列长度分别为521～784和788～951 bp,各有变异位点77和59个,其中信息位点分别为18和11个,种间碱基差异百分率分别为6.5%和3.1%.ITS的碱基组成为A 22.1%、T20.9%、G 28.5%和C 28.5%,G+C含量57.0%;trnL-F的碱基组成为A 35.9%、T 33.7%、G 15.7%和C 14.8%,G+C含量30.5%.繁缕、雀舌草(S.alsine Grimm)和箐姑草(S.vestita Kurz)的ITS和trnL-F序列一致;鹅肠菜的ITS序列中有4个位点与前述种类不同,但trnL-F序列则相同;中国繁缕(S.chinensis Regel)的ITS和trnL-F序列与孩儿参较相似.在N-J系统树中,鹅肠菜与繁缕、雀舌草和箐姑草聚为一支,表明它们的亲缘关系相对较近,支持将鹅肠菜重新归入繁缕属的分类处理.研究结果显示,ITS和trnL-F序列分析均可用于繁缕及其近缘种的鉴别,且ITS是更为适宜的分子标记.     

拟南芥属与盐芥属的亲缘关系:叶表皮和分子证据

观察了拟南芥属、盐芥属以及相关属的叶表皮微形态特征,并测定了叶绿体DNA的trnL内含子和trnL-F基因间隔区序列,对这两个属的亲缘关系进行了比较研究。研究结果初步表明:盐芥属与拟南芥属之间的亲缘关系较远,前者应置于大蒜芥族,与该族中的山嵛菜属关系最近;后者则应放在南芥族而不是大蒜芥族。     

拟南芥属与盐芥属的亲缘关系: 叶表皮和分子证据

观察了拟南芥属、盐芥属以及相关属的叶表皮微形态特征, 并测定了叶绿体DNA 的trnL 内含子和trnL-F 基因间隔区序列, 对这两个属的亲缘关系进行了比较研究。研究结果初步表明: 盐芥属与拟南芥属之间的亲缘关系较远, 前者应置于大蒜芥族, 与该族中的山嵛菜属关系最近; 后者则应放在南芥族而不是大蒜芥族。     

4种薯蓣属植物的分子鉴别和亲缘关系研究

为揭示薯蓣属植物的亲缘关系,根据叶绿体matK、rbcL、trnL-F和psbA-trnH序列片段,对小花盾叶薯蓣(Dioscorea sinopatviflora)、盾叶薯蓣(D.zingibiernsis)、黄独(D.bulbifera)和山药(D.polystachya)进行种间分子鉴别研究,并探讨这4个片段在薯蓣属植物系统发育上的意义。结果表明,4种薯蓣属植物共22份材料的matK、rbcL、trnL-F和psbA-trnH序列片段的长度分别为1026~1142 bp、1156~1178 bp、744~822 bp和355~599 bp。用PAUP 4.0b10和贝叶斯推断构建的系统发育树分析表明,云南的黄独与盾叶薯蓣的亲缘关系较近;小花盾叶薯蓣与盾叶薯蓣的亲缘关系很近;而非洲的黄独与云南的黄独的亲缘关系很远。但仅用这4个cpDNA片段还不能完全区分小花盾叶薯蓣和盾叶薯蓣,这说明基于这4个序列片段的系统发育证据与4种薯蓣属植物属内的分类划分并不十分吻合。     

蹄盖蕨科的系统发育: 叶绿体DNA trnL-F区序列证据

蹄盖蕨科Athyriaceae是蕨类植物中一个复杂的大科,由于属间关系不甚清楚,该科分类系统还有一些问题,比如新蹄盖蕨、拟鳞毛蕨属、假冷蕨属、肠蕨属、短肠蕨属和菜蕨属的系统位置常有争议。根据蹄盖蕨科34种植物和3种外类群植物的叶绿体DNA trnL-F区序列建立了系统发育树,结果显示:1.trnL_F区序列分析的结果与rbcL基因序列分析的结果几乎一致。2.新蹄盖蕨属Neoathyrium Ching&Z.R.Wang不应成立,该属应与角蕨属Cornopteris Nakai合并。3.假冷蕨属Pseudo     

花椒品种的DNA分子甄别

本文对花椒不同居群的rDNA ITS区序列片段进行了测定和分析。rDNA ITS区序列片段有603bp、GC百分比为60．3％。在所比较的花椒居群中,ITS区序列片段存在着22个变异位点。依据花椒rDNA ITS区的碱基差异,我们可以有效鉴别陕西凤县凤椒、甘肃武都大红袍、甘肃文县枸椒等花椒居群。     

窄叶鲜卑花(Sibiraea angustata)nrDNA ITS和cpDNA trnL-F序列分子进化特点的分析

应用PCR产物直接测序法分析了窄叶鲜卑花居群间nrDNA(核糖体DNA)ITS序列和cpDNA(叶绿体DNA)trnL-F的碱基差异,并与cpDNAtrnS-G序列和rpl20-rps12序列进行比较,从而初步研究两套植物基因组的变异速率。采用改良的CTAB法从硅胶干燥的窄叶鲜卑花叶片中提取总DNA,并对nrDNA ITS和cpDNAtrnL-F区域进行扩增、纯化、测序。nrDNA ITS序列共有601 bp,有变异位点3处,变异位点百分率为0.05%,(G+C)含量为41.4%。cpDNAtrnL-F序列共有927 bp,有变异位点1处,变异位点百分率0.01%,(G+C)含量为32.6%,两种序列的核苷酸多样性非常低。比较发现,窄叶鲜卑花nrDNA ITS区域较cpDNAtrnS-G序列和rpl20-rps12序列保守,变异速率较慢,比cpDNAtrnL-F序列变异速率稍快。通过对ITS序列单倍型(haplotype)进行分析发现,窄叶鲜卑花现有分布范围经历了居群近期范围扩张,与叶绿体基因组(trnS-G和rpl20-rps12序列)得出的结论一致。因此,窄叶鲜卑花nrDNA ITS序列适合该种的谱系地理学研究。     

椒目仁油的质量标准研究

目的：建立椒目仁油的质量标准。方法：采用GC法测定椒目仁油中亚油酸、α-亚麻酸的含量;根据《中国药典》2010年版一部附录方法[1]测定椒目仁油的酸值、皂化值、碘值、杂质和水分。结果：GC法测得亚油酸、α-亚麻酸的峰面积比值分别在1.14～8.49 mg/mL,1.62～12.04 mg/mL浓度范围内线性关系良好,RSD值分别为0.58%,1.09%;椒目仁油酸值最高为5.98;皂化值180～195;碘值140～180;加热试验5批椒目仁油的颜色均无明显变化,也无任何析出物析出;5批测试样品杂质含量最高为0.20%,最低为0.10%;5批测试样品中水分含量最高为0.17%,最低为0.03%。结论：所建方法操作简便,重现性良好,可用于椒目仁油的质量控制。     

Postglacial population expansion of Dacrydium pectinatum(Podocarpaceae)in Hainan,southern China,based on cpDNA tmL-F nocoding sequence data

This study determined the sequences of chloro plast DNA(cpDNA)trnL-F non-coding regions of indiViduals of a tropical coniferous species,Dacrydium pectinatum,collected from 12 natural populations located in Hainan Province,southern China.Sequence length varied from 868 bp to 876 bp,indicating length polymorphism.Base composition in the sequences was high in A+T content between 64.17% and 64.95%.and no recombination event occurred (Rm=0).Thirty haplotypes were identified based on statistical parsimony algorithm by running the TCS program.Populations of D.pectinatum in Hainan were lacking genetic differentiation.Such a deduction was supported by the observed FST values(0.00),AMOVA(24.17% of molecular variance attributed to difference among populations,P＞0.05),high values of Nm(ranging from 1.92 to 2.50)and the branching structure in neighbor-joining(NJ)tree conin the TCS network of trnL-F haplotypes,and majority of the haplotypes coalesced near the tips in NJ tree.Gene genealogies of cpDNA haplotypes proposed a recent population expansion of D.pectinatum in Hainan,which was further supported by the results from Tajima's D test and mismatch distribution analysis.Our data.in COnjunction with geological and palynological evidences,showed that in the Holocene,due to global warming,refugee populations of D.pectinatum in Hainan might experience a range expansion.     

椒目仁油的成分分析及对家兔高血脂模型的影响

目的：分析椒目仁油的成分及探讨其对家兔高血脂模型的影响;方法：①采用GC-MS分析椒目仁油的成分;②建立家兔高血脂模型后,以CH、TG、HDL-C及血液粘度为检测指标,比较椒目仁油的量效与时效关系;结果：①椒目仁油的主要成分是α-亚麻酸酯与亚油酸等,总相对含量为71.34%;②每个椒目仁油组与模型组及对照组比较均能明显降低CH（P〈0.01）、TG（P〈0.01）、血液粘度（P〈0.01）以及明显升高HDL-C（P〈0.01）,其剂量效果是椒目仁油25mg/kg组〈50mg/kg组〈100mg/kg组,其时间效果是用药后第2周〈第4周〈第6周;结论：椒目仁油调节血脂的作用主要依赖其中不饱和脂肪酸即α-亚麻酸与亚油酸,其调节血脂的效果随着椒目仁油剂量的增加而加强,同时随着使用时间的延长而加强。     

采用RAPD技术探讨花椒的遗传多样性及其与环境的关系

采用RAPD分子标记方法分析11个花椒品种的遗传多样性,以及遗传多样性与环境因素的相关性。从60条随机引物中筛选出10条引物,共扩增出67条带,平均每个引物扩增出6．7条,其中56条具有多态性,多态比例为84％。根据品种间的遗传距离构建的聚类分析树状图,11个花椒品种的相似系数在0．08-0．92之间,可分为2个类群,这种分类与花椒的叶的外形分类结果一致。不同地域种植的同一品种材料遗传距离较大,显示花椒的遗传多样性与地域分布有关系。