乳白石蒜rDNA-ITS序列分析及种内系统发育研究

对来源于不同产地的11个乳白石蒜(Lycoris albiflora Koidz.)种源的rDNA-ITS序列进行了扩增、纯化、克隆、酶切和测序,并对各种源的rDNA-ITS序列长度、G+C含量、碱基差异和遗传距离进行了比较分析,构建了系统发育树.结果表明,乳白石蒜11个种源的rDNA-ITS序列具有较高的同源性,但不同种源间的ITS序列长度和碱基变异较大;乳白石蒜rDNA-ITS序列总长度约为700 bp,共有318个变异位点;ITS1、ITS2和5.8S rDNA片段长度分别为222～245、240～252和163 bp;ITS序列中的G+C含量均明显高于A+T含量,ITS1和ITS2片段中的G+C含量分别为53.8%～70.5%和63.4%～73.4%;碱基变异类型多为颠换、转换、插入和缺失.种源间的遗传距离差异较大,其中浙江天目山种源(TM3)与浙江宁波种源(NB2)的遗传距离最小(0.000),其他种源间遗传距离为0.067～0.323.基于ITS序列分析结果可将11个乳白石蒜种源聚为3大类,第1类包括采自浙江天目山(TM1和TM2)和浙江宁波(NB3)的3个种源,花和花丝多为白色;第2类包含来源于不同产地的7个种源,花多为乳白色或乳黄色;第3类仅有采自浙江兰溪(LX)的1个种源,花色变异较大.研究结果表明,乳白石蒜种内有丰富的遗传变异,种源间的ITS序列差异与花的特征变化一致,但与地理分布并不相关;rDNA-ITS序列分析可用于乳白石蒜的亲缘关系、物种鉴别和遗传多样性研究.     

基于ITS序列分析钩苞大丁草九个居群的亲缘关系

该研究对我国西南地区钩苞大丁草(Gerbera delavayi)9个居群rDNA ITS序列进行PCR的扩增和检测序列,并以非洲菊(G.jamesonii)的ITS序列作为外类群,比较了序列之间的差异,同时分析了钩苞大丁草不同居群在地理距离与遗传距离之间的关系,构建了NJ系统发育树。结果表明:(1)钩苞大丁草9个居群的ITS序列全长介于600~700 bp之间,平均长度约为657 bp,其中,ITS1长度为243~246 bp,(G+C)含量为45.67%~46.80%之间,5.8S长度191~193 bp,(G+C)含量为58.60%~58.61%之间,ITS2长度为220~221 bp,(G+C)含量为57.00%~57.45%之间;ITS序列共有22个变异位点,ITS1序列(17个)、5.8S序列(2个)以及ITS2序列(3个)上均有变异。(2)地理距离与遗传距离有正相关(r2=0.652),序列间遗传分化距离为0.001 1~0.024 3,其中普洱居群与其他居群间遗传距离最大。(3)钩苞大丁草9个居群分成三个分支,普洱居群单独成支,丽江和洱源居群聚为一支,富源、武定、德昌、石林、新平和开远6个居群聚为一支。rDNA ITS序列可以用于钩苞大丁草群体遗传研究的分析,该研究结果为其保护性开发提供了参考依据。     

基于叶绿体DNA ndhA和nrDNA ITS序列变异分析栽培柿及其近缘种亲缘关系

以柿属植物（Diospyros spp.）中与柿近缘的8种共30个基因型为试材,进行核糖体DNA(nrDNA)内转录间隔区（ITS）和叶绿体DNA ndhA序列变异分析,并通过软件计算两个序列及合并后的进化模型,依据进化模型采用ML法(maximum likelihood method)分析进化关系。为进一步弄清柿属植物种间亲缘关系和供试柿（Diospyros kaki Thunb.）种内分子差异提供了理论依据。结果表明：（1）ndhA序列长度变异范围在1 492~1 511,14个信息位点;ITS序列长度变异范围在660~761,56个信息位点。ITS、ndhA和ndhA+ITS（ndhA和ITS合并）最适碱基进化模型分别为（TrN+I+G）、（F81+I）和（GTR+I+G）。综合ITS和ndhA序列分析表明：柿与油柿和云南野毛柿亲缘关系最近,与美洲柿和乌柿最远。（2）21份柿品种材料的ITS长度均为730,包括4个变异位点,据此4个变异位点对供试柿种内21个品种进行聚类分析。研究认为,ndhA和ITS能较清楚解释了柿与其近缘种间的亲缘关系,并通过柿品种ITS的差异位点分析鉴别出栽培柿种内的差异。     

秦巴山区漆树nrDNAITS和cpDNA序列分子进化特点的分析

应用PCR产物直接测序法分析漆树种群nrDNA （核糖体DNA） ITS序列和cpDNA序列（matK、rbcL、psbA-trnH）的碱基差异,初步研究两套植物基因组的变异速率。结果表明：nrDNA ITS序列共有518 bp,有变异位点15处,变异位点百分率为2.9%,（G+C）含量为61.8%。cpDNA序列合并后长度1 907 bp,有变异位点20处,变异位点百分率为1.05%,（G+C）含量为36.1%。通过对ITS序列核糖型（Ribotype）和叶绿体序列单倍型（Haploype）进行分析发现,秦巴山区漆树区域性分布明显,不同区域拥有自己独特的单倍型,漆树居群历史近期没有扩张。nrDNA ITS序列较叶绿体序列进化较快,变异速率较快。nrDNA ITS序列及叶绿体matK、psbA-trnH适合漆树的亲缘地理学研究。     

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。     

江西野生寒兰居群遗传结构与遗传多样性研究

该研究采用叶绿体基因组片段(petB-petD)和核基因组ITS序列,对分布于江西的寒兰17个自然居群的252个体进行遗传结构与遗传多样性分析,以明确江西野生寒兰遗传多样性水平与居群遗传结构特征,为探寻江西寒兰资源数量锐减以及保护提供理论依据。结果表明:(1)nrDNA ITS序列长度652～658 bp,总变异位点140处,变异位点百分率为21.3%～21.5%,(G+C)含量为58.9%～67.1%。cpDNA序列长度522～529 bp,有变异位点9处,变异位点百分率为1.70%～1.72%,(G+C)含量为32.9%～33.7%。(2)分子方差分析(AMOVA)表明,种群内的遗传变异大于种群间变异,cpDNA片段居群间的遗传变异为40.76%,居群内为59.24%;ITS居群间的遗传变异为28.96%,居群内为71.04%;基因流(N_m)较大,cpDNA片段N_m为1.226 5; ITS N_m为0.726 7。(3)ITS和cpDNA数据失配分析和中性检验均表明江西寒兰野生居群在历史近期经历了扩张事件,nrDNA ITS序列较叶绿体序列进化较快,变异速率也较快。     

特色桑资源ITS, TrnL-F, rps16序列与亲缘关系分析

为了更好地开发利用特色桑树品种,分析了龙桑、龙须桑等12个特色桑资源ITS、TrnL-F、rps16碱基序列的长度、G+C含量、亲缘关系、遗传距离及信息变异位点。结果表明,ITS间隔区(包括5.8S)全长为576~590 bp,G+C含量59.38%~60.17%;TrnL-F间隔区(包括TrnL内含子)全长为920~923 bp,G+C含量为34.02%~34.24%;rps16内含子全长为929~947 bp,G+C含量为32.51%~33.26%。亲缘关系分析显示,分支图首先将外类群—构树分出,紧接着分出的是新疆黑桑。再依次为咸丰长穗桑、钦州长果桑、神农华桑、广东大10、雅安白桑、斯里兰卡1号、湖北蒙桑4号、龙桑、和田白桑,龙须桑、剑持、小冠桑在分支树的最顶层。根据外类群确定法,新疆黑桑为原始类型,龙须桑、剑持、小冠桑为最进化类型。遗传距离分析显示,新疆黑桑、剑持、咸丰长穗桑、钦州长果桑、小冠桑与其他桑属材料的遗传距离分别为1.0~1.3、0.2~0.3、0.1~0.4、0.1~0.2、0~0.3,龙桑、斯里兰卡1号、雅安白桑、和田白桑、广东大10、龙须桑、湖北蒙桑4号与其他桑属材料间遗传距离差异不大。信息变异位点分析显示共有14个信息位点,占总位点数的0.5564%。变异主要发生在外类群—构树和新疆黑桑,且变异大多集中在ITS区域。ITS、TrnL-F和rps16三片段分析桑属的亲缘关系,信息位点不足,有待深入研究。     

贵州不同产地薤白nrDNA ITS序列分析及亲缘关系研究

采用PCR直接测序法,对产自贵州11个不同地区的薤白（Allium macrostemon Bunge）18个样品进行核糖体DNA ITS序列测定,并结合GenBank中下载的来自四川汶川、陕西汉中以及韩国的薤白ITS序列进行对比分析。结果显示,贵州不同产地的薤白ITS序列长度为534~537bp,其中G+C含量为50.5%~51.1%,平均含量为50.9%,有16个变异位点,包括T-C、T-G、A-G间的转换以及T-A、G-C间的颠换。以单花韭（Allium monanthum Maxim.）为外类群,结合GenBank中下载葱属部分植物序列,基于贝叶斯法和最大简约法构建系统聚类树的结果显示,葱属部分植物可分为4支,其中薤白聚为一支并支持薤白作为一个单系类群,而不同产地的薤白又可分为4小支,其中来自贵阳清镇、六盘水平寨、安顺平坝、黔西南兴仁、铜仁思南的薤白亲缘关系较近,表明基于nrDNA ITS序列能鉴别不同产地薤白的亲缘关系。     

不同种源何首乌的ITS序列分析及其亲缘关系研究

采用PCR直接测序法,测定了10个种源何首乌的核糖体DNA ITS区序列,并结合GenBank中相关植物的ITS序列(以萹蓄Polygonu maviculare为外类群),应用遗传距离与系统树分析法对不同种源何首乌的亲缘关系进行了分析。结果表明:(1)ITS1序列长度为195bp,G C含量为69.23%~72.31%,ITS2序列长度为189bp,G C含量为77.25%~80.95%,序列间遗传分化距离为0.00175~0.04945;(2)10个种源何首乌构成2个分支,广西田阳种源自成一支,与其它种源亲缘关系较远;(3)结合形态、分布与化学成分,支持将田阳何首乌作为何首乌的一个变种——棱枝何首乌。     

老芒麦和垂穗披碱草rDNA-ITS序列分析

分析了老芒麦和垂穗披碱草rDNA-ITS序列,为这两个种的鉴别提供分子指纹图谱,为系统发育提供分子生物学依据。结果表明,22份材料的ITS、ITS1、5.8S、ITS2序列长度均相同,依次为604bp、222bp、164bp、218bp,GC含量依次为62.25%～63.08%,62.16%～63.06%,59.76%,64.22%～65.60%。除5.8S外,碱基位点都有不同程度的变化,一些变异位点有明显的种性变异规律,可作为老芒麦和垂穗披碱草种质DNA指纹特异鉴别位点。7个ITS序列的同源性98.7%～99.8%,遗传分歧0.2～1.3,具有保守性,为非近期分化类群。系统发育分析表明不同来源地的同种材料,差异主要表现在DNA变化快慢及碱基替换数,但相同的种归为一类,进一步反映了种内的遗传稳定性。     

美国西部不同地区Grayia spinosa核DNA ITS序列分析

藜科植物Grayia spinosa是美国西部地区的特有种,多生长在干旱盐碱地,具有重要的生态价值。该研究测定了采自美国西部犹他州G.spinosa的nrDNA ITS序列,与Gen Bank中已提交的G.spinosa的所有ITS序列以及G.spinosa的四个近缘种作为外类群进行比较,分析了美国西部不同地区G.spinosa ITS序列的一级结构与其RNA二级结构的变异规律。结果表明:所有G.spinosa样品的nrDNA ITS序列长度在611~623 bp之间,GC含量在60.35%~61.0%之间,序列间共存在22个变异位点,5个为简约信息位点。各样品间的遗传距离在0.001 8~0.008 9之间,不同样品间的遗传距离与地理距离的相关性不显著。邻接法构建的系统发育树显示所有G.spinosa聚为一大支,与外类群形成明显分支。此外,利用RNAfold在线软件预测了G.spinosa ITS序列的RNA二级结构,将8个G.spinosa样品的RNA二级结构根据构型差异大体上分为四类,分别记为type A,B,C和D四类,主要变异出现在ITS1和ITS2区。所不同的是在G.spinosa ITS的一级结构分析中GSNE1与GSWA8体现出更近的亲缘关系,但二者的RNA二级结构差异明显,同时GSNE2、GSUT3、GSUT4、GSCA5、GSCA6、GSCO7在ITS序列一级结构分析中也体现出较近的亲缘关系,但是他们的RNA二级结构差异明显。这可能与ITS序列的RNA二级结构在进化中体现出更大的保守性有关。     

基于ITS序列西南地区不同居群薤白亲缘关系及其地理分布格局研究

该研究以西南地区分布的薤白(Allium macrostemon Bunge)为材料,对21个不同居群的薤白进行核糖体DNA的ITS序列测定,并结合GenBank相关序列,对27个不同居群薤白开展了系统分析,以探讨西南地区不同居群薤白的亲缘关系和生物地理分布格局。结果表明:(1)西南地区不同产区薤白nrDNA ITS序列长度介于607～638 bp之间,G+C含量为48%～52%,平均值为50%。(2)基于贝叶斯法和最大简约法构建的系统树均表明薤白为一单系群。(3)系统发育树分析结果显示,27个居群的薤白总体划分为a组和b组,其中位于西南地区东面的四川剑阁县、重庆巫溪县、贵州德江县和云南丘北县的薤白共同聚为a组,位于西南地区西面的四川汶川县、四川石棉县、四川江油市以及云南虎跳峡、云南昆明市、云南三坝的薤白归为b组。研究表明,nrDNA ITS序列可以鉴定不同地区薤白的亲缘关系。     

西施舌5个地理群体ITS1序列变异及系统发生分析

利用核糖体rRNA基因第一内转录间隔区(ITS1)序列,对我国山东日照(RZ)、江苏连云港(LYG)和启东(QD)、福建长乐(CL)、广西北海(BH)沿海西施舌5个野生群体的遗传结构进行了分析。经PCR扩增、克隆、非克隆测序,获得长度为816—843bp的ITS1核苷酸序列,其平均G+C含量(60.8%)显著高于A+T含量。在西施舌5个群体93个个体118个序列中共检测到153个变异位点,多态位点比例为18.3%,其中,简约信息位点为63个,共有63种基因型。群体间遗传距离在0.74%—3.38%之间,群体内遗传距离为0.72%—1.06%之间。CL群体与其他4个群体间的遗传距离明显高(3.17%—3.38%)。AMOVA分析结果显示长乐群体有明显的遗传分化(FST=0.670—0.702,P(0.001)。以中国蛤蜊为外群构建的NJ树和ML树显示CL群体聚为一支,非长乐群体互相重叠聚为另一支,研究结果显示,长乐群体已经形成了具有明显遗传结构的地理种群。     

青藏高原东南部山丹nrDNA ITS和cpDNA petB/petD 序列的分子进化特点

采用改良CTAB法提取青藏高原东南部山丹25个居群所有个体的基因组DNA,选取核基因ITS和叶绿体petB/petD区域进行PCR扩增、纯化和测序。对所有序列对位排列,其中ITS序列总长696bp,变异位点有4处,共产生7种单倍型,变异位点百分率为0.72%,（G+C）含量60.4%;petB/petD序列总长616bp,仅1处变异位点和2种单倍型,变异位点百分率为0.16%,（G+C）含量34.6%。表明山丹中,petB/petD区域较ITS序列保守,变异速率较慢。对ITS序列单倍型进行失配分布和中性检验分析发现,山丹现有分布范围可能经历了近期居群小范围扩张,AMOVA分析发现山丹居群的遗传变异主要存在于居群内,N_ST >G_ST（P>0.01）,表明山丹的遗传变异有着不显著的谱系地理结构。因此,山丹ITS序列适合该种的谱系地理学研究。     

水稻籼粳亚种间rDNA的ITS(internal transcribed spacer,ITS)序列分析

为探讨水稻亚种间的遗传背景及亲缘关系,运用PCR技术扩增并测序了水稻籼亚种的南京11号,9311、广陆矮4号三个品种和粳亚种的秋光、日本晴、爪哇稻三个品种的完整ITS区（包括5.8S区）。供试材料的5.8S rDNA的长度和G/C含量完全一致。ITSI的长度为193-195bp、G/C含量为72.31%-74.38;ITS2的长度为224-232bp,G/C含量为74.46%-76.86%。序列的相似性为94.4%-99.3%。CLUSTAL.W软件排序及分析表明;1）存在4个信息位点把6个品种分为籼粳两大类群;2）籼稻之间的ITS序列的同源性小于粳稻之间的同源性,由此可见,水稻核糖体DNA的ITS序列的变化规律与其传统的分类具有高度的一致性。     

不同群体毛蚶rDNA转录间隔区RFLP及序列分析

对3个地理种群毛蚶核糖体ITS区进行RFLP分析,并对其ITS-1端进行序列分析.未见ITS区具有限制性片段长度多态性,在ITS-1端564 bp的序列中多态位点为3.37%,表明毛蚶的遗传多样性很低,但3个群体的遗传多样性由高到低为塘沽、大连和宁波样本.依据564 bp序列构建的NJ聚类图显示大连和塘沽样本的亲缘关系相对较近.564 bp序列中C、G、A和T的含量平均分别为24.90%、26.89%、22.18%和26.09%.     

DNA条形码技术在金银花和山银花鉴定中的应用

为准确区分名称相近、形态相似的中草药,以核基因ITS2序列作为DNA条形码,对样本材料(金银花和山银花)进行DNA提取、PCR扩增和双向测序,并用软件MEGA6.0.1进行序列分析和种间、种内差异比较,计算遗传距离,并构建树状图,以剖析这2种药材在分子水平的差异。样本所用金银花与山银花的ITS2序列长度均为228 bp,金银花的G+C的含量为75.4%,华南忍冬G+C的含量为73.7%,菰腺忍冬为71.9%,金银花和山银花种内均无变异位点。核基因ITS2作为DNA条形码序列能够鉴别中药材金银花与山银花,并发现不同种类的山银花也有一定差异。     

用核糖体ITS区序列验证自然杂交种Meconopsis × cookei G.Taylor

对被认为是自然杂交种的绿绒蒿植物Meconopsis×cookeiG .Taylor及其可能的亲本红花绿绒蒿(M punicea)和五脉绿绒蒿 (M .quintuplinervia)的核糖体DNAITS区进行了序列测定 ,所得序列的长度为 6 6 7～ 6 6 8bp ,其中红花绿绒蒿的序列长度为 6 6 7bp ,另外两个种的序列长度均为 6 6 8bp。利用软件ClustalX对所得序列进行排序和碱基比较 ,排序后的序列长度为 6 6 8bp ,其中ITS1长度为 2 5 4bp ,5 8S长度为 16 2bp ,ITS2长度为 2 5 2bp。整个ITS区序列共有 16个变异位点 ,占序列总长度的 2 4 0 % ,其中ITS1的变异位点 9个 ,占 5 6 2 5 % ,占整个序列长度的 1 35 % ;ITS2的变异位点 6个 ,占 37 5 0 % ,占整个序列长度的 0 89% ;5 8S的变异位点 1个 ,占 6 2 5 % ,占整个序列长度的 0 15 %。分析结果表明 ,M .×cookei同时具有红花绿绒蒿和五脉绿绒蒿的两种ITS序列 ,也就是说M .×cookei与红花绿绒蒿和五脉绿绒蒿之间在ITS基因上的变化规律符合孟德尔遗传学定律 ,从而从分子水平上证明M .×cookei是红花绿绒蒿和五脉绿绒蒿的杂交后代。     

江苏海域几种绿潮藻类rDNA ITS序列分析

于2009年5-7月定点采集了江苏海域绿潮藻类,测定、分析了这些藻类核糖体rDNA ITS序列,并进行分类鉴定。研究结果显示,ITS+5.8S序列片段长度为552-578 bp,其中ITS1序列部分长度为179-182 bp,5.8S序列全长为155-158 bp,ITS2序列全长为180-196 bp,序列的平均GC含量(contents)为61.6%-63.3%,不同ITS序列存在不同的插入/缺失位点。扩增得到27个序列中有7个不同序列,依据NCBI数据库相似性查找、系统进化关系及遗传距离等分析结果,确定有4个种类:浒苔(Ulva prolifeya),缘管浒苔(U.linza),石莼属(Ulva sp.)1种及盘苔属(Blidingia sp.)1种。分析表明,ITS序列可作为石莼科种类鉴定的标记。     

不同产区太子参的rDNA ITS区序列的比较

使用1对引物18SPl和26SP2对采自14个产区的太子参[Pseudostellaria heterophylla(Miq．)Pax ex Pax et Hoffm．]进行ITS基因的PCR扩增和测序。序列分析结果表明,14个产区太子参的ITSl片段长度为219—222bp,ITS2片段长度为235～236bp,5．8S片段长度为155—157bp.除江苏宜兴,江苏句容马梗,江苏南京老鹰山和江苏溧阳等4个产区的ITS序列碱基完全一致外,其他10个产区的ITS序列则有不同的变异,碱基变异数目(包括5．8S编码区)为1—17个。使用UPGMA法重建系统发生树,从分子生物学角度说明了它们的变异程度,为利用ITS区序列的差异鉴别不同产区的太子参提供了依据。