山葡萄种质资源DNA条形码通用序列的筛选

对山葡萄(Vitis amurensis)种质资源样品的ITS、ITS2、psb A-trn H、rbc L和mat K序列进行PCR扩增及测序,优化PCR反应的退火温度,比较各序列的扩增效率、测序成功率、品种间和品种内的差异及barcoding gap图,使用BLAST和NJ树法比较不同序列的鉴定能力,最终从5条DNA片段中筛选出可用于山葡萄种质资源鉴定的DNA条形码通用序列。结果表明,在采集的11份33个山葡萄样品中,psb A-trn H和ITS2序列的扩增与测序成功率较高,其品种间、品种内差异及barcoding gap较ITS、rbc L和mat K序列具有明显的优势,且ITS2序列能够鉴别psb A-trn H序列无法鉴别的品种。实验证明,ITS2和psb A-trn H序列是较适合鉴别山葡萄资源的DNA条形码序列组合。DNA条形码弥补了形态学鉴定的不足,可为山葡萄种质资源的准确鉴定提供科学依据。     

基于ITS和matK基因对牡丹组序列分析及其亲缘关系的研究

以芍药属牡丹组全部9个野生种、5个紫斑牡丹栽培品种及3个中原牡丹品种为试材,进行核糖体内转录间隔区（ITS）和叶绿体成熟酶K （matK）基因片段测序分析,探讨ITS和matK序列为牡丹组所有野生种种间关系提供分子证据。从GeneBank中选取了1个牡丹及3个外类群芍药、川赤芍和草芍药的ITS及matK序列。对试验样品进行DNA提取、PCR扩增并双向测序得到44条序列,人工校正后将所得44条序列进行比对;计算碱基组成频率、变异位点、简约信息位点数、转换/颠换比率、种内及种间遗传距离,以邻接法进行系统发育分析。结果表明,牡丹组所有个体ITS序列长度在750~800 bp,含有86个多态位点,74个简约信息位点,转换/颠换比率（R）为1.2;而matK序列含有20个简约信息位点,转换/颠换比率（R）为1.7。ITS序列分析将牡丹组野生种分为两大枝,稷山牡丹、紫斑牡丹、卵叶牡丹和杨山牡丹聚为一枝,狭叶牡丹、滇牡丹、黄牡丹和大花黄牡丹聚为另一枝,这两枝分别与革质花盘亚组和肉质花盘亚组相对应,而四川牡丹位于革质花盘亚组最底端,支持前人研究将四川牡丹归为革质花盘亚组。matK序列分析的牡丹组野生种间遗传距离结果不理想,未能清晰的表明野生种之间的亲缘关系。由此说明,ITS序列更适合牡丹组野生种间亲缘关系的研究分析。     

基于叶绿体 Trn L-F 序列和联合数据分析木通科的分子系统发育

基于叶绿体 trn L-F 序列单独分析以及 trn L-F 和 rbc L 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 trn L-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 trn L-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ITS与 trn L-F序列探讨槭树科的系统发育

报道了槭树科41种(其中槭属39种)植物的 trn L-F和ITS序列(其中部分种的ITS序列为重新测定),以期通过分子手段对槭树科内部尤其是复杂的槭属的系统发育关系进行重建.以无患子科和七叶树科为外类群,基于对57个种单独的ITS序列(包括从GenBank下载的16种的序列)、41种 trn L-F序列及41种两者序列的联合数据,分别采用最大简约法(Maximum Parsimony Method)和邻接法(Neighbor-Joining Method)对槭树科的系统发育进行了分析.结果显示,整个槭树科为一单系类群;金钱槭位于槭树科的基部;但由于云南金钱槭( Dipteronia dyerana )聚在了槭属内部,认为金钱槭属和槭属均可能是非单系类群;槭属内组间关系的支持率普遍较低,但多数组的组内关系得到了较好的支持.将两个片段结合比单独的ITS或 trn L-F分析能更好地解决槭属内部的系统关系,其中sect.Palmata 和sect.Microcarpa ,sect.Platanoidea 、sect.Lithocarpa 和sect.Macrophylla ,sect.Integrifolia 、sect.Trifoliata 和sect.Pentaphylla ,以及sect.Acer 、sect.Goniocarpa 和sect.Saccharina (sensu Ogata)的组间亲缘关系得到了一定的支持,但对其中部分组的划分可能应做进一步调整.重新评价了徐廷志系统中对sect.Rubra 和sect.Saccharodendron 的处理.     

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。     

滇重楼的psbA-trnH条形码分子鉴定研究北大核心CSCD

为探讨滇重楼药材鉴定新方法,本研究通过对重楼样品提取基因组DNA,PCR扩增叶绿体psb A-trn H序列并进行双向测序,所得序列经Codon Code Aligner拼接后,采用MEGA5.0软件进行序列比对,计算种内和种间遗传距离(K2P),构建邻接数(neighbor-joining tree)进行结果分析。研究表明,叶绿体psb A-trn H片段在滇重楼种内变异较小,平均K2P遗传距离为0.007,而滇重楼与其它重楼种间平均K2P遗传距离为0.025,滇重楼种间最大K2P遗传距离明显小于滇重楼与重楼属其它种内的最小K2P遗传距离。中药材DNA条形码鉴定系统比对和NJ树鉴定结果均表明psb A-trn H序列可区分滇重楼及其同属物种,且具有较好的稳定性和准确性,为保障临床安全用药提供了新的技术手段。     

滇重楼的psbA-trnH条形码分子鉴定研究

为探讨滇重楼药材鉴定新方法,本研究通过对重楼样品提取基因组DNA,PCR扩增叶绿体psb A-trn H序列并进行双向测序,所得序列经Codon Code Aligner拼接后,采用MEGA5.0软件进行序列比对,计算种内和种间遗传距离(K2P),构建邻接数(neighbor-joining tree)进行结果分析。研究表明,叶绿体psb A-trn H片段在滇重楼种内变异较小,平均K2P遗传距离为0.007,而滇重楼与其它重楼种间平均K2P遗传距离为0.025,滇重楼种间最大K2P遗传距离明显小于滇重楼与重楼属其它种内的最小K2P遗传距离。中药材DNA条形码鉴定系统比对和NJ树鉴定结果均表明psb A-trn H序列可区分滇重楼及其同属物种,且具有较好的稳定性和准确性,为保障临床安全用药提供了新的技术手段。     

基于ITS2和psbA-trnH序列的金钗石斛DNA条形码鉴定研究

石斛药材品种繁多,外观鉴定较困难,为保证药材临床疗效,药材品种溯源是关键。本研究以60份贵州赤水产金钗石斛(包括鱼肚兰,竹叶兰和圆茎兰三种种质,各20份)为研究对象,提取其基因组DNA并作为PCR扩增模板,扩增核糖体ITS2和叶绿体psb A-trn H基因片段,并进行测序和相关分析。结果显示,金钗石斛三种种质核糖体ITS2共有序列相似度达96.69%,两两比较,相似度均为100.0%,长度分别为圆茎兰491 bp、竹叶兰492 bp、鱼肚兰493 pb;3种种质叶绿体psb A-trn H共有序列相似度达87.32%,两两比较,相似度均达99.0%以上,长度分别为圆茎兰465 bp、竹叶兰534 bp、鱼肚兰469 bp。两条基因在种内遗传变异较小,均不能区分金钗石斛三种种质。在中药材DNA条形码鉴定系统中,ITS2可将金钗石斛与其他物种区分开,但psb A-trn H不能,可将二者组合作为贵州赤水产金钗石斛的DNA条形码。     

牡丹PoSAD基因克隆与表达分析

以凤丹牡丹(Paeonia ostii)叶片为试验材料,采用RACE和RT-PCR方法,克隆得到凤丹牡丹硬脂酰-ACP去饱和酶基因SAD的cDNA全长,命名为PoSAD(GenBank登录号为KY038819)。序列分析表明,该基因cDNA序列全长1 559bp,其中开放阅读框1 197bp,编码398个氨基酸,3′端非编码区长172bp,5′端非编码区长123bp。多序列比对结果表明,凤丹牡丹PoSAD氨基酸序列含有2个保守结构域。系统发育分析结果显示,凤丹牡丹与蓖麻处于同一分支,其亲缘关系最近。TMHMM和TargetP亚细胞定位分析得知,PoSAD蛋白无跨膜区域,可能定位于叶绿体中发挥功能。组织特异性结果分析表明,PoSAD基因在凤丹牡丹的根、茎、叶、花瓣、雌蕊、雄蕊、种子中均有表达,且在花瓣中表达量最高,雌蕊中次之,在根中的表达量最低;不同时期种子中,60d表达量最高,80d次之,10d中表达量最低。     

基于多基因序列和形态性状的牡丹组种间关系

牡丹被认为是中国的国花,具有很高的医学、观赏和经济价值.野生牡丹被认为是栽培牡丹的野生祖先,因此弄清牡丹组的种间亲缘关系具有重要的理论和实践意义.由于受到信息量的限制,根据单基凼数据或形态数据往往无法对牡丹组的种间关系得到明确的结果.本研究用12份样品代表野生牡丹组(Paeonia section Moutan DC.,Paeoniaceae)8个种,利用包括核基因(Adh1A、Adh2和GPAT)和叶绿体基因(trnS-trnG和rps16-trnQ)的DNA序列以及形态性状的多套数据来探讨野牛牡丹的种间关系.合并分析得到具高支持率的牡丹组物种间的系统发育关系.结果表明,芍药属牡丹组8个野生种分为两个亚组,即肉质花盘亚组subseet.Delavayanae和革质花盘亚组subsect.Vaginatae.肉质花盘亚组包括滇牡丹P delavayi和大花黄牡丹P.ludlowii;革质花盘亚组包括其余6个种.革质花盘亚组中,四川牡丹P.decomposita ssp.decomposita和紫斑牡丹P. rockii ssp. rockii关系密切;卵叶牡丹P.qiui和矮牡丹P. jishanenMs关系密切;银屏牡丹P. suffruticosa ssp.yinpingmudan与风丹P. ostii关系 密切,并且后两个分支为姊妹群.