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纳人种子植物DNA条形码核心片段中的观点。     

我国云南食用牛肝菌的DNA条形码研究

iFlora是结合传统分类学与DNA测序和信息技术,通过系列关键技术进行集成,构建便捷、准确识别物种和掌握相关数字化信息的新一代智能植物志。iFlora研发中首要和迫切的任务之一就是寻找适合于大多数植物和经济蘑菇的标准DNA条形码序列。为筛选适合大型经济蘑菇的DNA条形码,本研究以云南食用牛肝菌为例,选取野生食用菌市场上常见的、被当地人认为的4“种”牛肝菌为研究对象,利用核糖体大亚基（nrLSU）、翻译延长因子1-α（tefl-α）、RNA聚合酶II大亚基（rpbl）和RNA聚合酶II的第二个大亚基（rpb2）四个DNA序列,使用真核生物通用引物进行扩增、测序和测试。研究发现这4“种”样品实际上代表了12个独立的物种,进一步研究表明4个候选片段的扩增和测序成功率均为100％,且不存在种问和种内变异的重叠。4个片段的物种分辨率均较高,但与nrLSU相比,rpbl、tefl-α和rpb2具有更为明显的条形码间隔。鉴于rpbl比tefl-α和rpb2具有更高的种间变异和较低的种内变异,建议将rpbl作为牛肝菌属的核心条形码,tefl-α和rpb2可作为该属的辅助条形码。     

DNA条形码在生态学研究中的应用与展望

DNA条形码是利用标准的DNA片段对物种进行快速鉴定的技术,已在生物学各相关领域得到广泛应用。随着DNA条形码技术的不断发展和完善,已成功应用于生态学领域的相关研究中。本文综述了DNA条形码在物种快速鉴定和隐存种发现、群落系统发育重建和生态取证、群落内物种间相互关系研究等方面的应用,并介绍了DNAmetabarcoding技术和环境DNA条形码在生物多样性和生态学研究领域中的应用。最后,结合新的测序技术和未来大科学装置的发展,在相关数据库逐渐完善,新分析方法和计算模型不断开发使用的情景下,对DNA条形码在生态学相关领域的应用前景进行了展望。     

Metabarcoding技术在植物鉴定和多样性研究中的应用

目前植物学研究已进入后植物志时代,iFlora的实现需要以传统植物分类学及相关研究为基础,整合基于高通量测序的DNA条形码（DNAbareoding）技术并开发便携式快速鉴定仪器及构建信息平台。传统植物鉴定多基于形态学分类,而近年来快速发展的DNA条形码快速鉴定技术被各界分类学家认可,在植物鉴定中也被广泛应用。但DNA条形码技术仍存在一些问题亟待解决,如种的鉴定需要多个条形码的解析、Sanger测序平台无法处理混合样品。本文介绍了传统植物分类技术和DNA条形码技术在植物研究中的应用和遇到的瓶颈;并重点介绍了基于高通量测序的metabarcoding技术在植物鉴定及多样性研究中的应用及前景,及其与iFlora的关系。     

华山松不同生态位上蚜虫的快速鉴定——基于DNA条形码

DNA条形码技术是利用一个短的DNA标记对生物进行快速鉴定。模糊式快速鉴定则是在当前数据库信息不足的情况下利用DNA条形码技术,结合形态测量学在短时间内完成大量样品的鉴定。华山松(Pinus armandii Franch)是我国特有的重要用材树种之一,蚜虫是华山松的重要害虫,对其快速准确的鉴定有助于害虫的准确而有效的防治。本文以华山松上的蚜虫为研究对象,基于线粒体COⅠ序列构建了NJ树,采自不同地区华山松上的蚜虫样品分为13个支,各节点的支持率均达到90%以上,蚜虫种内个体间平均遗传距离在0⁰.0536之间,种间遗传距离在0.05540.0536之间,种间遗传距离在0.0554⁰.1444之间。分析结果表明,不同的蚜虫种类占据华山松上不同的部位,取食部位多样性的分化是蚜虫物种竞争并占据不同生态位的结果。模糊式快速鉴定不仅能够快速的区分华山松上的不同蚜虫物种,而且有助于发现隐存分类单元。在当前数据库信息量不足的情况下,模糊式快速鉴定是在短时间内解决大量样品物种分类的行之有效的方法。     

滇东北地区细梢小卷蛾种群的遗传变异

本研究采用线粒体COI和ND5区段作为分子标记,对滇东北地区重灾害虫细梢小卷蛾Rhyacionia leptotubula Liu et Bai 9个群体进行遗传多样性分析,并探讨了不同地理群体之间的遗传变异程度。结果表明,COI和ND5基因表现出较低的种内遗传多样性。系统发育树和中介网络图显示,细梢小卷蛾9个群体形成两个分支,其中东川红土地和寻甸老骂依姑的样本聚为一支,其余7个群体聚为一支。分子变异分析显示,80%左右的变异来源于分支间,表明虽然细梢小卷蛾种群间出现了明显的分化。     

贵州福泉分布桃花水母的形态特征及分子鉴定

2017年10月,在贵州省福泉县发现了桃花水母(Craspedacusta)。观察其形态结构,福泉的桃花水母与索氏桃花水母(C. sowerbyi)高度相似。采用PCR和DNA测序技术扩增和测定了福泉采集桃花水母的核糖体小亚基rRNA基因(18SrRNA)、核糖体RNA基因内转录间隔区(ITS)及线粒体细胞色素氧化酶亚基基因(COI),并与GenBank上已有的桃花水母18S rRNA、ITS、COI基因序列进行了比对。分子鉴定结果显示,福泉的桃花水母18SrRNA、ITS、COI基因序列与索氏桃花水母相似度分别为100%、92%、99%,确定贵州省福泉市发现的桃花水母样品在种分类水平上为索氏桃花水母。并就桃花水母的某些形态学分类指标的标准、不同伞径之间的差值是否能作为桃花水母形态分类的一个新指标这些问题做了讨论。     

DNA条形码在热带龙脑香科树种鉴定中的应用

龙脑香科植物是东南亚地区重要的热带木材来源树种, 对其开展DNA条形码评估在林业监管及森林资源保护等方面具有非常重要的实际应用价值。通过对龙脑香科植物样品进行rbcL、matK、trnL-trnF和ITS2四个片段的扩增和测序, 结合GenBank下载的数据, 共获得龙脑香科树种14属244种共计899条序列。通过比较4个片段的通用性、序列特征、种内和种间的遗传变异, 基于Best Match (BM)、Best Close Match (BCM)、相似性搜索算法(BLAST)和邻接树(NJ) 4种方法评估DNA条形码对于龙脑香科树种的鉴定能力。结果表明, ITS2在龙脑香科树种中鉴定效率最高, 通过优化的扩增体系能够从该科植物叶片中获得较高质量的ITS2片段; 叶绿体matK片段扩增和测序效率为100%, 且种内及种间遗传变异明显, 鉴定成功率高于其它叶绿体片段, 并据此提出ITS2和matK适合作为龙脑香科树种的DNA条形码。     

中国大陆沿海新记录种——卷眼斑鲆（Pseudorhombus oculocirris）

斑鲆属（Pseudorhombus, Bleeker, 1862）隶属于鲽形目（Pleuronectiforms）牙鲆科（Paralichthyidae）,根据Eschmeyer’s Catalog of Fishes记录有效种类有25种;根据李思忠等（1995）的《中国动物志：硬骨鱼纲 鲽形目》记载,目前在中国大陆海域有标本记录的有11种。本研究在2007年到2021年在海南的文昌、陵水和三亚分别采集到了9尾有眼侧有5个眼状斑纹的标本,并和该属25种鱼类的原始形态特征进行了比较。比对结果发现,该样品符合Amaoka（1969）定名的卷眼斑鲆（P. oculocirris Amaoka, 1969）形态特征。该种类目前只在日本和越南有报道,本研究是首次在中国大陆海域采集,故为新记录种。本研究结合卷眼斑鲆原始描述、相关文献和采集到的9尾标本的形态特征对该种类进行了详细的再描述,并首次提供了线粒体分子条形码（GenBank登录号为OL307681、OL307682和OL307683）。该种的主要形态特征为背鳍65–76;臀鳍50–57;有眼侧胸鳍11–13,无眼侧胸鳍10–12;尾鳍条2 + 13 + 2;第一鳃弓鳃耙4–7 + 17–20;侧线鳞71–82;脊椎骨10 + 26 = 36;背鳍前边几个鳍条稍长且基部只有1/5–1/3连有鳍膜,下眼上缘具有指状皮突。本研究的发现进一步扩大了该种的分布范围和提供了种类鉴定的分子依据,本报道将会为牙鲆科鱼类生物多样性和系统演化研究提供科学依据。     

中国蛛缘蝽科物种DNA条形码研究(英文)

【目的】本研究旨在探讨DNA条形码对中国蛛缘蝽科(半翅目：缘蝽总科)物种界定的适用性。【方法】对中国蛛缘蝽科13属23种207个样本的线粒体COI基因DNA条形码序列进行扩增,并扩增稻缘蝽属Leptocorisa 3个物种的31条内转录间隔区1(ITS-1)序列作为辅助标记。使用MEGA 11软件计算种间和种内遗传距离(Kimura 2-parameter, K2P);采用邻接法(neighbor-joining, NJ)进行物种聚类分析;利用中介邻接网络算法构建单倍型网络图。【结果】基于线粒体COI DNA条形码序列得出测试的中国蛛缘蝽科所有23个种的种内平均K2P距离在2%以下,种间K2P距离在0.98%~23.98%之间(平均17.50%)。多数物种彼此能够被较好地分开,且支持率较高。其中,中稻缘蝽Leptocorisa chinensis和大稻缘蝽L. oratoria共享部分COI单倍型,造成COI条形码无法区分二者,可通过ITS-1序列在单倍型网络分析中将二者区分。【结论】本研究得出的中国蛛缘蝽科中绝大部分物种的DNA条形码数据分析结果与基于形态特征的分类单元一致。然而,对于其中亲缘关系极近的物种,单靠线粒体数据尤其是COI条形码序列无法进行准确界定,需引入其他DNA序列或其他类型数据进行区分。