基于psbA trnH序列的十种棘豆属植物分子系统学研究

选择内蒙古28个样地采集的10种棘豆属植物56个单株,提取样品的基因组DNA,对其叶绿体psbA trnH序列进行扩增、测序,所得序列利用ClustalX软件进行对位排列,并用MEGA50软件采用最大似然法构建系统发育树。结果显示：（1）10种棘豆属psbA trnH序列的变异位点50个,信息位点36个,种间碱基差异百分率为34%,GC含量变化范围在2318%~2572%之间。（2）棘豆属与黄芪属各为一支,自展支持率达99%,这10种棘豆属植物可能为单系起源。（3）系统树中小叶小花棘豆与小花棘豆的样本独立成一支,支持将小叶小花棘豆作为小花棘豆的变种来处理。（4）多叶棘豆、砂珍棘豆和黄毛棘豆的样本相互混杂,表明亲缘关系很近,支持《内蒙古植物志》将三者归入真棘豆亚属轮叶棘豆组的观点。（5）缘毛棘豆与薄叶棘豆的样本聚成一支,支持将二者归入矮生棘豆组。研究表明,psbA trnH序列可为棘豆属下种间系统发育关系研究提供分子证据。     

10种棘豆属植物的trnL-F序列及其分子系统学研究

选择内蒙古27个样地采集的10种棘豆属植物54个单株,提取样品的基因组DNA,对其叶绿体trnL-F序列进行扩增、测序,所得序列利用ClustalX软件进行对位排列,并用MEGA5.0软件采用最大似然法构建系统发育树,以探讨棘豆属的种间关系与系统进化.结果显示:(1)10种棘豆属trnL-F的变异位点54个,信息位点46个,种间碱基差异百分率为1.9％,GC含量变化范围在30.69％～31.50％之间.(2)棘豆属与黄芪属各为一支,自展支持率达99％,支持棘豆属植物为单系起源.(3)系统树中小花棘豆的样本自成一支,为相对独立进化;多叶棘豆、砂珍棘豆和黄毛棘豆的样本相互混杂,表明亲缘关系很近,从而支持《内蒙古植物志》将三者归入真棘豆亚属轮叶棘豆组的观点.(4)刺叶柄棘豆的样本不同样地形成2个分支,对其亚属水平上的分类需进一步探讨.(5)缘毛棘豆与阴山棘豆的样本聚成一支,支持将二者归入矮生棘豆组.研究表明,trnL-F序列可为棘豆属下种间系统发育关系研究提供分子证据.     

基于5.8SrDNA/ITS序列的内蒙古棘豆属植物分子系统学分析

对12种34个地理种群的内蒙古棘豆属植物核糖体ITS区段和5.8S基因序列进行比较分析,并采用Maximum Likelihood法构建系统发育树.结果表明:支持棘豆属植物为单系起源,支持《内蒙古植物志》将黄毛棘豆(Oxytropis ochrantha)、多叶棘豆(O.verticillaris)、二色棘豆(O.bicolor)和砂珍棘豆(O.racemosa)归入真棘豆亚属(Subgen.Euoxytropis)轮叶棘豆组(Sect.Baicalia Stell.ex Bunge)的观点.推测多叶棘豆和砂珍棘豆ITS2区段出现的C/T转换可能是其部分种群混杂在其他物种中的主要原因,但基因转换对于系统发育的影响仍尚未可知.研究不支持传统分类学上对鳞萼棘豆(O.squammulosa)与刺叶柄棘豆(O.aci ph ylla)的划分,系统发育树显示二者聚为一支,而非与传统分类学上界定的同组或同亚属植物形成一支;结合植物地理学研究结果,认为刺叶柄棘豆与鳞萼棘豆为地理替代种.推测刺叶柄棘豆可能为多系起源物种.线叶棘豆(O.fili formis)和东北棘豆(O.coerulea与真棘豆亚属物种构成姐妹群,而非单室棘豆亚属植物.研究认为在物种界定过程中,只将少数几个形态学特征作为主要分类依据欠妥.     

关于小花棘豆（豆科）的分类学研究

对棘豆属（ＯｘｙｔｒｏｐｉｓＤＣ．）小花棘豆（Ｏ．ｇｌａｂｒａ（Ｌａｍ．）ＤＣ．）的分类学问题进行了研究,认为国内多种地方植物志中记载过的小花棘豆的一个变种－－－小叶小花棘豆（Ｏ．ｇｌａｂｒａ（Ｌａｍ．）ＤＣ．ｖａｒ．ｔａｎｎｉｓ Ｐａｌｉｂ．）未经正式发表,是一个无效名,而且它所指的分类群实际上就是小花棘豆本身。     

青藏高原六种棘豆属植物的染色体数目及核型报道

对6种棘豆属植物（Oxytropis）的13个居群样进行细胞学研究,其中黄花棘豆（O．ochrocephala）、绢毛棘豆（O．tatarica）、甘肃棘豆（O．kansuensis）和铺地棘豆（0．humifusa）为首次报道染色体数目（2n=16）和核型;在胀果棘豆（O．stracheyana）中（2n=48）首次发现B染色体。现有的细胞学资料表明：棘豆属植物中多倍体占总报道数的58％,这说明多倍化在本属植物的进化过程中起着非常重要的作用,但青藏高原仅有一种植物发现多倍体,多倍化并不占主导地位,而主要表现为二倍体水平上的结构变异,即核型不对称性的变化。     

利用植物DNA条形码构建亚热带森林群落系统发育关系——以鼎湖山样地为例

在群落水平上重建植物系统发育关系是当前植物系统学研究的一项重要内容;DNA条形码技术的出现为这一工作的开展提供了便利。本文选取国际通用的植物DNA条形码（rbcL,matK和psbA trnH）,对鼎湖山大样地的183个物种（隶属于24目51科110属）进行测序;分别利用两位点和三位点DNA条形码组合构建该样地植物群落的系统发育关系,并比较不同位点组合构建出的群落系统发育关系的拓扑结构和节点支持率;最后选出一个具有最好拓扑结构和最高节点支持率的鼎湖山大样地群落系统发育关系。在目、科和属这三个水平上,三位点条形码片段组合构建的群落系统发育关系与APG系统获得较好匹配;有些进化分支在相应的APG系统位置解决得不好,却在条形码序列构建的系统发育关系中得到了较好解决。表明综合使用不同进化速率的DNA条形码片段并采取三位点超级矩阵的组合策略,在未采用APG系统大框架的情况下,也能快速而又相对准确地构建出鼎湖山南亚热带森林植物群落的系统发育关系。     

利用植物DNA条形码构建亚热带森林群落系统发育关系——以鼎湖山样地为例

在群落水平上重建植物系统发育关系是当前植物系统学研究的一项重要内容;DNA条形码技术的出现为这一工作的开展提供了便利。本文选取国际通用的植物DNA条形码（rbcL,matK和psbA trnH）,对鼎湖山大样地的183个物种（隶属于24目51科110属）进行测序;分别利用两位点和三位点DNA条形码组合构建该样地植物群落的系统发育关系,并比较不同位点组合构建出的群落系统发育关系的拓扑结构和节点支持率;最后选出一个具有最好拓扑结构和最高节点支持率的鼎湖山大样地群落系统发育关系。在目、科和属这三个水平上,三位点条形码片段组合构建的群落系统发育关系与APG系统获得较好匹配;有些进化分支在相应的APG系统位置解决得不好,却在条形码序列构建的系统发育关系中得到了较好解决。表明综合使用不同进化速率的DNA条形码片段并采取三位点超级矩阵的组合策略,在未采用APG系统大框架的情况下,也能快速而又相对准确地构建出鼎湖山南亚热带森林植物群落的系统发育关系。     

中国秋海棠属 (秋海棠科) 植物的DNA条形码评价

秋海棠属植物种类繁多,形态变异多样,导致种类的系统放置混乱,近缘种类鉴定困难。利用DNA条形码实现物种快速准确的鉴定技术具有不受形态特征约束的优势,为秋海棠属植物的分类鉴定提供了新的方法。本研究选择4个DNA条形码候选片段（rbcL,matK,trnH psbA,ITS）对中国秋海棠属26种136个个体进行了分析。结果显示：叶绿体基因rbcL,matK和trnH psbA种内和种间变异小,对秋海棠属植物的鉴别能力有限;ITS/ITS2种内和种间变异大,在本研究中物种正确鉴定率达到100%/96%,可考虑作为秋海棠属DNA条形码鉴定的候选片段。研究结果支持中国植物条形码研究组建议将核基因ITS/ITS2纳入种子植物DNA条形码核心片段中的观点。     

中国温带地区根瘤菌与山黎豆和棘豆的新共生组合

采用16S rDNAPCR—RFLP,16S－23S IGS RCP—RFLP,TP－RAPD,MLEE,16S rDNA和持家基因序列分析（atpD,recA和glnⅡ）等多种方法研究了50株分离自中国北方地区的山黎豆属（Lathyrus）和棘豆属（Oxytropus）植物根瘤菌的遗传多样性和系统发育关系．结果表明,山黎豆属植物主要与根瘤菌属（Rhizobium）结瘤,而棘豆属植物主要与中华根瘤菌属（Sinorhizobium）结瘤．一个与蚕豆根瘤菌（R．fabae）相近的根瘤菌种群和苜蓿中华根瘤菌（s．meliloti）分别被鉴定为山黎豆和棘豆在本地区的主要共生细菌,而这两个根瘤菌一豆科植物的组合还没有在其他地区被发现．这些结果扩展了与该两属植物共生的细菌谱,并为根瘤菌的生物地理学研究提供了新证据．     

DNA条形码在中国金合欢属中的应用

根据形态特征难以准确地辨别金合欢属植物,DNA条形码技术提供了一种准确地鉴定物种的方法。本文利用条形码技术对中国金合欢属物种的序列(psbA trnH、matK、rbcL和ITS)及其不同组合进行比较,通过计算种内和种间变异进行barcoding gap分析,运用Wilcoxon秩和检验比较不同序列的变异性,构建系统树。结果表明：4个片段均存在barcoding gap,ITS序列种间变异率较psbA trnH、rbcL和matK序列有明显优势,单片段ITS正确鉴定率最高,ITS+rbcL片段联合条码的正确鉴定率最高,因此我们认为ITS片段或条形码组合ITS+rbcL是金合欢属的快速鉴别最理想的条码。     

新疆棘豆属植物新资料

对野外采集的新疆棘豆属植物以及标本进行鉴定分析,结果表明:马尔洋黑毛棘豆是新变种,白花米尔克棘豆、白花冷棘豆、白花二裂棘豆、白花庞氏棘豆和白花小叶棘豆是5个新变型.短梗棘豆、长翼棘豆、鸟状棘豆和长苞黄花棘豆是新疆地理分布新记录.并对新变种马尔洋黑毛棘豆和长翼棘豆的果期特征进行了描述.     

新疆棘豆属棘豆组的修订

通过对大量标本和文献的研究,并结合野外居群的观察分析,澄清了《中国植物志》棘豆组中存在的分类学问题,对新疆棘豆属棘豆组植物的分类进行修订,确认产于新疆的棘豆属棘豆组植物8种、1变型,并重新编制了新疆棘豆属棘豆组的分种检索表,以及各种的分类学处理及地理分布.研究结果表明:少花棘豆归并在宽瓣棘豆中,其中少花棘豆为新异名;冰河棘豆应改为球花棘豆;冰川棘豆的学名更正为Oxytropis proboscidea;将黑萼棘豆并入长茎棘豆组中.此外,棘豆组增加了3个类群:等瓣棘豆、伊朗棘豆和奇台棘豆,其中等瓣棘豆和伊朗棘豆为新疆新记录种,白花球花棘豆为新变型.     

关于窄膜棘豆(Oxytropis moellendorffii Bunge)(豆科)的分类学研究

作者对窄膜棘豆(Oxytropis moellendorffii Bunge)的分类学处理提出了新的观点:通过对原产地标本、资料的研究,认为五台山棘豆(O. wutaiensis Tatewakiet Hurusawa)实际上是窄膜棘豆(O. moellendorffii Bunge),对其变种(O. wutaiensis Tatew akiet Hurusaw a var. glabrata Tatewaki et Hurusawa)也进行了归并;另外本文中发表一个新等级--西灵山棘豆(O. moellendorffii Bunge var. sylinchanensis(Franch.)G.Z.Qian)。     

基于psbA-trnH序列变异分析川明参属亲缘关系及分类地位

采用PCR直接测序法对伞形科(Apiaceae)前胡族(Trib.Peucedaneae)种类川明参(Chuanminshen violaceum Sheh et Shan)、泰山前胡〔Peucedanum wawrae(H.Wolff)Su〕和华中前胡(P.medicum Dunn)以及美味芹族(Trib.Smyrnieae)种类明党参(Changium smyrnioides H.Wolff)、宝兴棱子芹(Pleurospermum davidii Franch.)、丽江棱子芹(P.foetens Franch.)和鸡冠棱子芹(P.cristatum de Boiss.)的叶绿体基因组psbA-trnH片段进行了扩增测序,获得的序列已提交至GenBank,登录号为KF557756—KF557762。结合引自GenBank的前胡族阿魏属(Ferula Linn.)1种、大瓣芹属(Semenovia Regel et Herder)1种、当归属(Angelica Linn.)2种和美味芹族的舟瓣芹属(Sinolimprichtia H.Wolff)1种、羌活属(Notopterygium de Boiss.)1种、瘤果芹属(Trachydium Lindl.)1种以及针果芹族(Trib.Scandicineae)刺果芹〔Turgenia latifolia(Linn.)Hoffm.〕的psbA-trnH片段序列,对各种类的psbA-trnH片段信息进行分析;并以刺果芹为外类群构建了MP、ML和BI系统发育树。结果表明:川明参和明党参的psbA-trnH片段长度均为258 bp、GC含量均为23%,而其他种类的psbA-trnH片段长度为228~405 bp、GC含量为26%~35%;排序后psbA-trnH序列总长度为553 bp(包括空位),其中变异位点237个、信息位点178个。川明参与明党参间的相对遗传距离最小(仅为0.02),而川明参与其他种类间的相对遗传距离为0.10~1.34,且总体上川明参与美味芹族种类的相对遗传距离较小,表明川明参与明党参及美味芹族种类的亲缘关系较近。在3类系统树上,川明参与明党参均聚在一起,并与美味芹族的属种聚为一大支,而远离由前胡族属种构成的另一大支。结合外部形态和果实解剖结构特征,建议将川明参属(Chuanminshen Sheh et Shan)从前胡族中分出并置于美味芹族中,与明党参属(Changium H.Wolff)为姐妹类群。     

小花棘豆(Oxytropis glabra DC.)内生真菌的培养与鉴定

小花棘豆(Oxytropis glabra DC.)是内蒙古草原上的重要毒草,实验结合微生物学和分子生物学手段进行了其内生真菌研究.结果表明:体外培养的小花棘豆内生真菌生长缓慢,呈圆形、隆起、边缘整齐、辐射状生长的白色菌落,后菌体分泌黑褐色的色素物质,分生孢子近圆柱形,有粗且比孢子壁厚的暗色横隔膜,隔膜数1～5个.10个菌株的5.8S rDNA/ITS序列与内生真菌Embellisia sp.L12株的序列高度相似.推测该内生真菌属于Embellisia.     

堇菜属组间的系统发育与亲缘关系：基于trnL-trnF、psbA-trnH、rpL16、ITS序列,细胞学以及形态学证据

以鼠鞭草（Hybanthus enneaspermus）、鳞隔堇（Scyphellandra pierrei）、雷诺木（Rinorea benga-lensis）作为外类群,对堇菜属（Viola）20个类群的trnL-trnF序列,17个类群的psbA-trnH、rpL16序列以及1个类群的nrDNAITS序列进行了测定,并从GenBank下载相应的序列,运用最大简约法以及贝叶斯推论法进行系统分析,构建系统发育树。结果表明：堇菜亚属（subgen. Viola）不是一个单系类群,并明确了堇菜属部分组间类群的亲缘关系。本文还结合形态与细胞学证据对堇菜属进行性状演化的推测。结果表明：1）直立茎较匍匐茎、莲座状茎（叶基生）原始;2）托叶边缘长流苏状与托叶1/2～3/4合生分别是鸟嘴柱头堇菜组（sect. Trigonocarpae）和合生托叶组（sect. Adnatae）演化路线的重要性状标志;3）花柱样式从柱头无喙演化至柱头有喙,并由柱头简单演化至柱头复杂,再趋向于柱头简化。     

浙江4地桃花水母的rDNA-ITS序列分析

采用PCR和DNA测序技术,对浙江省4个地点桃花水母(Craspedacusta)的核糖体RNA基因内转录间隔区(rDNA-ITS)进行了扩增与测序,并与GenBank中已有的桃花水母ITS区基因序列进行比对分析,计算了它们的遗传距离,利用MEGA 4.1构建了系统发育树。结果显示:这4个地点的桃花水母与索氏桃花水母(Craspedacusta sowerbyi)的ITS区基因相似度极高,同源性都在97%以上,遗传距离保持在0～0.008之间,在进化树中与索氏桃花水母聚为同一支。研究结果表明,这4地的桃花水母都属于索氏桃花水母(C.sowerbyi)。