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。     

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。     

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.     

雷州地区马尾藻系统进化分析

通过PCR扩增测序及种间比对,对获得的6种马尾藻18SrRNA、COI和ITS基因部分同源序列进行分析,结果显示:(1)18S rRNA基因同源序列长度为1 673 bp,其中保守位点1 668个,可变位点3个,简约信息位点1个,单变异多态位点2个;T、C、A、G的平均含量分别为26.4％、21.4％、24.4％、27.8％.(2)COI同源序列长度为643 bp,其中保守位点567个,可变位点76个,简约信息位点28个,单变异多态位点47个;T、C、A、G的平均含量分别为40.0％、17.6％、19.1％、23.3％.(3)ITS同源序列长度为1 539 bp,其中保守位点1 272个,可变位点193个,简约信息位点55个,单变异多态位点138个;T、C、A、G的平均含量分别为23.5％、26.5％、17.1％、32.9％.(4)基于Kimnra双参数模型计算遗传距离,选用褐藻纲部分物种为外源,构建18S rRNA,COI和ITS基因序列系统发育树.用COI和ITS基因构建的发育树与利用形态学进行的分类较为一致,真马尾藻亚属(Sargassum)的张氏马尾藻(Sargassum zhangii)、全缘马尾藻(Sargassum integerrimum)、匍枝马尾藻(Sargassum polycystum)、亨氏马尾藻(Sargassum henslowianum)、灰叶马尾藻(Sargassum cinereum)亲缘关系较近,先聚为一支,再与反曲叶亚属的半叶马尾藻(Sargassum hemiphyllum)聚为一支,然后与其他亚属的聚为一大支;而用18S rRNA基因构建的发育树中,亨氏马尾藻先与半叶马尾藻聚为一支,后与真马尾藻亚属的聚为一支,最后与其他亚属的聚为一大支.从序列的保守度分析,18SrRNA基因具有高度保守性,可用于属以上单元鉴别分类;COI和ITS基因多态性较高,可用于种间分类.     

基于ITS序列探讨忍冬属的系统发育关系

以七子花(Heptacodium miconioides)为外类群,运用MEGA软件对20种忍冬属植物进行系统发育分析,采用邻接法(NJ)和最大简约法(MP)构建系统发育树,从分子系统学角度探讨忍冬属下的亲缘关系.结果表明:(1)在NJ和MP系统树中,没有形成系统树的基部分支,忍冬亚属(Subg.Chamaecerasus)和轮花亚属(Subg.Lonicera)没有形成姐妹群关系.(2)在各系统树中,囊管组内的各种没有聚为一支,故认为对囊管组的划分应进一步探讨.(3)忍冬属ITS区(ITS1+ITS2)的信息位点达到11.0%,信息位点比较丰富,证明ITS序列可以为解决忍冬属植物的系统发育问题提供较强的证据.     

基于ITS和trnL-F以及rps4基因片段的 粗疣藓属分类学地位研究

选择粗疣藓属及相关属样本作为内群,油藓属样本作为外群,选取核基因ITS片段以及叶绿体基因trnL-F和rps4片段进行PCR扩增、测序,运用贝叶斯推论(BI)、最大似然法(ML)和最大简约法(MP)构建分子系统发育树,以明确粗疣藓属的分类学地位。结果表明:(1)用于分子系统分析的基因序列共有1 744个位点,其中747个位点属于核基因片段,997个位点属于叶绿体基因片段。(2)3种系统发育树拓扑结构基本一致,都显示粗疣藓属与毛锦藓科成员聚成一支,支持粗疣藓属应隶属于毛锦藓科的观点。(3)小粗疣藓和粗疣藓的种间界限模糊。(4)小鼠尾藓属的3个种与棉藓属成员聚成一支,支持将其归入棉藓科的观点。     

基于叶绿体DNA atpB-rbcL片段的典型樱亚属部分种的亲缘关系及分类地位探讨

蔷薇科典型樱亚属植物（Subg.Cerasus Koehne）（樱花类）具有重要的观赏价值,深入研究其种间亲缘关系及分类地位,对于国产樱属植物系统发育与种质资源创新具有重要的理论指导意义。基于PCR扩增与测序技术研究了从云南、江西、福建采集的典型樱亚属3个种（含变种）的叶绿体DNA非编码区atpB-rbcL片段,结合GenBank数据库已经提交的其它4个种的同源序列,共获得7个种的30条序列矩阵,以此构建了单倍型中介网络图与系统发育树,分析和探讨了它们的亲缘关系与分类地位。（1）在atpB-rbcL序列矩阵中,774个有效位点中共发现15个多态性位点,占分析序列的1.94%,（A+T）含量为70.50%,存在明显的碱基偏好;（2）DNASP 5共检测到9个单倍型,物种间平均单倍型多样性（H_d=0.880 5±0.026）,平均核苷酸多态性（π=0.007 11±0.000 54）,除尾叶樱桃（Prunus dielsiana）外（Hap5~Hap7）,其余物种拥有各自独特的1个单倍型,具有较丰富的遗传多样性;（3）综合Network中介图与系统发育重建结果：推测磐安樱桃（P.pananensis）处于较原始的进化阶段,相比尾叶樱桃,与浙闽樱桃（P.schneideriana）亲缘关系较近;长柱尾叶樱桃（P.dielsiana var.longistyla）与尾叶樱桃互为姊妹支,并共同构成独立进化单元。综上,叶绿体atpB-rbcL片段在典型樱亚属下种间的适用效果较好,可以优先选为DNA条形码;分子证据结合形态学特征支持将长柱尾叶樱桃作为尾叶樱桃变种的处理意见,而磐安樱桃的分类地位则需要更多的证据。     

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。     

基于叶绿体TrnL—F序列和联合数据分析木通料的分子系统发育

基于叶绿体trnL-F序列单独分析以及trnL-F和rbcL序列联合分析重建了木通科的分子系统发育,本研究的系统发育拓扑结构与覃海宁和塔赫他间的族划分系统非常一致。猫儿屎族和串果藤族在系统发育树上位于本科的基部,由分布于南美的勃奎拉藤属和拉氏藤属组成的拉氏藤族得到了trnL-F序列分析（100％）和联合序列分析（99％）的很好支持,木通族在两个分析里都得到了100％的靴带支持率,新建立的长萼木通属在trnL-F树上嵌套在木通属内;然而,在联合分析的树上,它与木通属形成姐妹群并得到很高的支持率,在系统发育上关系密切的3个属：牛藤果属,八月瓜属和野木瓜属之间的关系仍未解决,牛藤果与八月瓜在两个分析里都形成姐妹群,但支持率低,小花鹰爪枫嵌套在野木瓜属内,并与西南野木瓜形成姐妹群,木通族内这3个属可能都不是单系,它们的属间界限和属的界定需要更多的分子和形态数据的进一步研究。     

基于trnL-F序列探讨杠板归Polygonum perfoliatum的系统位置

杠板归(Polygonum perfoliatum L.)的系统位置一直存在争议,文中以塔黄为外类群,采用最大简约法对杠板归及其近缘类群的trnL-F序列进行了系统发育分析,结果表明:(1)杠板归和刺蓼为姊妹群,自展分析的支持率为99%,分子证据支持杠板归归入刺蓼组,而没有必要单立组或属.(2)刺蓼组、春蓼组和头状蓼组植物聚在一起,自展支持率为100%,说明它们之间有很近的亲缘关系.     

两栖蓼的分子系统学研究

两栖蓼是一种水陆两栖植物,植株在不同生态环境下外部形态差异较大,同时两栖蓼的系统位置存在争议,被归入春蓼组(sect.Persicaria)或提升为两栖蓼组(sect.Amphibium)。该文选取两栖蓼及春蓼组植物12种,以及刺蓼组、头状蓼组、神血宁组、拳参组、萹蓄组和外类群掌叶大黄共23种植物进行研究。植物总DNA的提取采用改进的CTAB法,所测序列以及从Genbank数据库下载的序列,以掌叶大黄为外类群,采用最大简约法和贝叶斯法对核糖体ITS序列和叶绿体trn L-F序列进行了系统发育分析。ITS序列对位排列的长度为735 bp,包括489个可变位点,272个位点是信息位点。简约法得到9个简约树,步长为1 084,CI指数为0.680,RI指数为0.614。trn L-F序列对位排列的长度为1 121 bp,包括427个可变位点,239个位点是信息位点。简约法寻找到9个简约树,步长为551(CI=0.911,RI=0.910)。贝叶斯法和简约法得到的树基本一致。分子序列分析结果显示,trn L-F序列树类似于ITS序列树。ITS序列构建的发育树上,两栖蓼与刺蓼组植物、春蓼组其他植物形成3个并列的分支;在trn L-F序列树上,两栖蓼则与其他春蓼组植物形成两个并列的分支。由此可见,两栖蓼与春蓼组其他植物的亲缘关系较远,成一独立的分支。两个分子证据支持将两栖蓼提升为两栖蓼组的处理意见。此外,两栖蓼的花粉具散沟,与典型的春蓼组的具散孔花粉不一致。再加上两栖蓼水陆两栖的特性,因此支持把两栖蓼提升为两栖蓼组的观点。两栖蓼组的界定为多年生草本,水陆两栖,根状茎横生,生于水中茎漂浮,叶长圆形或椭圆形,生于陆地茎直立,叶披针形或长圆状披针形,托叶鞘为筒状、薄膜质,总状花序穗状,瘦果近圆形,花粉具散沟。     

Phylogenetic relationships within Pappophoreae s.l. (Poaceae: Chloridoideae): Additional evidence based on ITS and trnL-F sequence data

Historically, Pappophoreae included the genera Cottea, Enneapogon, Kaokochloa, Pappophorum and Schmidtia. Some authors consider this tribe as a well-supported monophyletic group; while other evidences reveals Pappophoreae as polyphyletic, with Pappophorum separated from the rest of the tribe. When the latter happens, it can form a clade with Tridens flavus. Molecular phylogenetic analyses of the subfamily Chloridoideae have included few species of Pappophoreae; therefore, further research involving more representatives of this tribe is needed. With the aim of providing new evidence to help clarify the phylogenetic position of Pappophorum and its relationships with other genera of the tribe and the subfamily Chloridoideae, eight new sequences of ITS and trnL-F regions of Pappophoreae species were generated. These sequences were analyzed together with other available sequence data obtained from GenBank, using maximum parsimony and Bayesian inference, for individual (trnL-F or ITS) or combined trnL-F/ITS data sets. All analyses reveal that Pappophoreae is polyphyletic, with Pappophorum separated from the rest of the tribe forming a well-supported clade sister to Tridens flavus.     

Phylogenetic relationships in Peniocereus (Cactaceae) inferred from plastid DNA sequence data

The phylogenetic relationships of Peniocereus (Cactaceae) species were studied using parsimony analyses of DNA sequence data. The plastid rpl16 and trnL-F regions were sequenced for 98 taxa including 17 species of Peniocereus, representatives from all genera of tribe Pachycereeae, four genera of tribe Hylocereeae, as well as from three additional outgroup genera of tribes Calymmantheae, Notocacteae, and Trichocereeae. Phylogenetic analyses support neither the monophyly of Peniocereus as currently circumscribed, nor the monophyly of tribe Pachycereeae since species of Peniocereus subgenus Pseudoacanthocereus are embedded within tribe Hylocereeae. Furthermore, these results show that the eight species of Peniocereus subgenus Peniocereus (Peniocereus sensu stricto) form a well-supported clade within subtribe Pachycereinae; P. serpentinus is also a member of this subtribe, but is sister to Bergerocactus. Moreover, Nyctocereus should be resurrected as a monotypic genus. Species of Peniocereus subgenus Pseudoacanthocereus are positioned among species of Acanthocereus within tribe Hylocereeae, indicating that they may be better classified within that genus. A number of morphological and anatomical characters, especially related to the presence or absence of dimorphic branches, are discussed to support these relationships.     

基于叶绿体DNA片段的槭属鸡爪槭组系统进化和生物地理学研究

东亚地区经历过复杂的地质事件及气候变化,针对东亚地区进行专科专属的植物区系及地理演化研究具有重要的意义。基于3个叶绿体片段（psbA-trnH、rpl16和trnL-trnF）,对主要分布于东亚地区的鸡爪槭组（section Palmata Pax）18个分类群的分化时间、祖先地理分布、物种扩散路径等进行了分析。叶绿体片段总长度为2,232bp,其中变异位点341个（15.2%）,有效信息位点231个（10.3%）;18个鸡爪槭组内物种（包含亚种）被高度支持为单系群（99/95/1.0）,且组内物种间的支持度相对较高;鸡爪槭组内出现物种分化的时间多集中于中新世时期,组内物种的多样性速率保持相对稳定;根据BioGeoBears分析得出,东亚大陆局部地区是该组物种的祖先分布区,且现今分布于岛屿的物种分布在不同分支。通过讨论与分析得出：我国西南地区可能是鸡爪槭组植物的起源地;东海陆桥隐没与抬升,直接影响着鸡爪槭组物种的迁移与扩散;分布于亚热带亚洲大陆的鸡爪槭组物种,存在多次往同纬度高海拔地区扩散的现象。该研究有助于对东亚地区植物生物地理历史的进一步了解。     

基于ITS和trnL-trnF序列的草木樨种群遗传多样性研究

以白花草木樨(Melilotus alba)和黄花草木樨(Melilotus officinalis)18个地理种群植物为材料,用ITS序列和trnL-trnF序列研究了2种草木樨不同种群间的遗传多样性。结果表明:(1)trnL-trnF序列对位后长度为459bp,其中包括6个变异位点,6个简约信息位点,G+C含量为33.1%;ITS序列对位后长度为714bp,其中包括5个变异位点,3个简约信息位点,G+C含量为48.9%。(2)在基于trnL-trnF序列构建的系统发育树中,2种草木樨能够形成单系分支,说明trnL-trnF序列在草木樨中的鉴别能力较强。(3)单倍型多样性以及核苷酸多样性分析表明,黄花草木樨的遗传多样性高于白花草木樨。     

Comparison of molecular and morphological data on St Helena: Elaphoglossum

The endemic elaphoglossoid ferns, Elaphoglossum dimorphum, E. nervosum and Microstaphyla furcata of St Helena, form a closely related group within section Lepidoglossa when analysed phylogenetically using sequences from the chloroplast trnL intron (partial) and trnL-F intergenic spacer. Microstaphyla furcata, traditionally placed in its own genus, is clearly shown to belong to Elaphoglossum confirming the previous transfer of this species to Elaphoglossum as E. bifurcatum. There is hardly any trnL-F sequence divergence between the species, in fact sequences of E. nervosum and E. dimorphum are identical. These results are consistent with the possible origin of E. dimorphum as a hybrid between E. bifurcatum and E. nervosum or with the view that the three species are the result of a recent radiation. The potential conflict between phylogenetic and morphological distinctness in determining species conservation priorities is discussed.     

TrnL–trnF Intergenic Spacer and trnL Intron Define Major Clades Within Luzula and Juncus (Juncaceae): Importance of Structural Mutations

Seven hundred fifty-two to one thousand ninety-seven base pairs of the trnL intron and trnL–trnF intergenic spacer of the chloroplast DNA of 55 Juncaceae taxa (Juncus, Luzula, Rostkovia, and Oxychloë) was sequenced. Seventeen structural mutations (13 indels marked A to M, 3 parts of the trnF pseudogene, and insertion o within a pseudogene) within the chloroplast trnL–trnF region were examined as possible indicators for phylogenetic relationships in Juncaceae. Juncus trifidus (section Steirochloa) was clearly separated from the other taxa by two large (>80 bp) indels. The Southern Hemisphere clade was strongly supported by a unique insertion (334 bp) in the trnL intron. The monophyly of Luzula was supported by three small (<10 bp) indels in the trnL-F spacer. They were found in all 22 examined members that represent the taxonomic and geographical diversity of the genus Luzula. A tandemly duplicated tRNA pseudogene was found in the Juncus subgenus Juncus species and is supported by four small unique indels too. The acceptor stem and D-domain-encoding regions are separated by a unique 8-bp insertion. The T-domain and acceptor stem-encoding regions were not found in the pseudogene repeats. Only the Juncus sections Ozophyllum and Iridifolii contain the 5 acceptor stem, D-domain, and anticodon domain of the tRNAF encoding DNA. The structural mutations in the trnL intron and the trnL–trnF intergenic spacer are useful for phylogenetic reconstruction in the Juncaceae.