青岛市19个樱花品种的RAPD分析

采用改良的CTAB法提取19个樱花品种的基因组DNA.利用RAPD技术对19个樱花品种进行亲缘关系鉴定和品种分类研究.从60条10 bp随机引物中筛选出32条扩增效果较好的引物进行扩增,共扩增出533条带,其中多态性带为406条,多态率达76.17%.根据扩增结果进行UPGMA聚类分析,聚类结果将19个品种分为2大类群,第1类群主要为杂交樱系;第2类群为日本晚樱系,根据樱花的重瓣性、枝姿和花色又可分为不同的亚类群、类和亚类.结果表明应用RAPD技术对樱花分子水平的分类结果与传统分类学的结果基本一致,进一步证明种源、重瓣性、枝姿和花色都可作为樱花品种分类的重要指标.     

基于全叶绿体基因组分析的栽培黄草乌基源研究

为探究云南伤科用毒性药材黄草乌(Radix Aconitum Vilmoriniani)栽培品质量的影响因素，该研究利用Illumina HiSeq 4000高通量测序平台对来自10个不同栽培基地黄草乌样品的叶绿体基因组展开测序，经过对测序数据的组装、注释，利用生物信息学工具对其叶绿体基因组特征展开分析并构建系统发育树。结果表明：(1)10个栽培品的叶绿体基因组全长155 744～155 937 bp,大单拷贝区和小单拷贝区分别为86 363～86 548 bp、16 921～17 007 bp,反向重复区大小为26 170～26 236 bp,均注释到131个基因。(2)序列鉴定出60～73个SSR位点，基因组比较分析发现，10个栽培品叶绿体基因组显示出一定的扩张，并在其中发现了trnK-UUU-trnQ-UUG等变异热点区域。(3)基于2个数据集的系统发育分析均表明，JS-1-4、QJ-1-2、LX-1-3、LJ-3-2与黄草乌(Aconitum vilmorinianum)亲缘关系较近；LQ-1-3、GJ-1-3、NL-1-3、DC-2-2和滇南草乌(A.austroyunnan...     

菱叶绣线菊彩叶园艺品种‘粉霜’和‘黄金喷泉’的叶绿体基因组研究

基于菱叶绣线菊(Spiraea×vanhouttei)培育出了很多的彩叶园艺品种,其中‘粉霜’彩叶绣线菊(‘Pink Ice’)和‘黄金喷泉’菱叶绣线菊(‘Gold Fountain’)是两个性状优良的品种,这两个彩叶品种的形成机制尚缺乏深入研究。该研究基于二代测序的浅层测序技术,对‘粉霜’和‘黄金喷泉’的叶绿体基因组进行组装、注释、绘制其叶绿体基因组图谱;结合网上已有的绣线菊属植物的叶绿体全基因组开展比较基因组学研究。结果表明,两个品种的叶绿体基因组均为典型的四分体结构,即含有1个LSC、1个SSC及2个IR;‘粉霜’和‘黄金喷泉’的叶绿体基因组大小分别为155 953和155 941 bp,各含有130个基因,包括85个蛋白编码基因,37个转运RNA基因和8个核糖体RNA基因;分别含有67、69个简单重复序列,其中,单核苷酸重复序列最多。筛选出这两个叶绿体基因组内7个高变异区域,分别为trnH_GUG-psbA、trnK_UUU、trnR_UCU-atpA、trnT_ GCU-psbD、ndhC、rpl32、ycf1。菱叶绣线菊、‘粉霜’和‘黄金喷泉’虽有非常近缘的关系,但并未聚成单系。该研究首次获得了两种绣线菊属彩叶品种的叶绿体基因组,为进一步理解绣线菊属及其彩叶园艺品种的亲缘关系提供了大量有用信息,并为今后该属更多园艺资源的发掘奠定了基础。     

木芙蓉三个品种及近缘种的叶绿体基因组比较分析

木芙蓉(Hibiscus mutabilis)栽培历史悠久,是原产中国的古老园林树种和药用植物。为了探讨木芙蓉品种及近缘种的进化特征,厘清木芙蓉品种间及其与近缘种间的亲缘关系,以及探究木芙蓉叶绿体基因组(chloroplast DNA, cpDNA)的遗传方式,该文选择了一个杂交组合中的3个木芙蓉栽培品种(‘单瓣白’‘金秋颂’‘牡丹粉’),用高通量测序平台Illumina NovaSeq对其cpDNA进行首次测序。经组装注释后得到3条完整的cpDNA序列,结合该团队已经完成的近缘种台湾芙蓉(H.taiwanensis)和来自基因库的木槿、朱槿的cpDNA,对木槿属4种及木芙蓉种下的3个品种进行了cpDNA组成和结构特征的比较分析,并完成了其系统发育树重建。结果表明：(1)‘单瓣白’‘金秋颂’‘牡丹粉’的cpDNA序列长度分别为160 880、160 879、160 920 bp,基因数目均为130个,其中蛋白编码基因85个、核糖体RNA 8个和转运RNA 37个。(2)比较分析结果显示,木芙蓉的种下3个品种及其近缘种台湾芙蓉在cpDNA上高度保守,反向重复区(IR)均为26 300 b...     

基于全基因组从头测序技术盐肤木叶绿体基因组的测序分析

盐肤木是一种重要的经济树种,可为医药和工业染料提供原料。盐肤木具有较强的抗旱、耐寒、耐盐,可在温带、暖温带和亚热带地区生长。本研究首次对盐肤木叶绿体基因组进行从头测序(de novo sequencing)组装研究。结果表明,盐肤木叶绿体基因组长度为159082 bp,具有典型的四部分结构,两个单拷贝区被一对反向重复区分隔。LSC和SSC的长度分别为85394 bp和18663 bp。叶绿体基因组总共编码126个基因,其中包括88个蛋白编码基因,8个rRNA基因,30个tRNA基因。在叶绿体基因组中,61.97%的序列为基因编码区。在盐肤木叶绿体基因组中,只有8个基因含有内含子,除ycf3基因(2个内含子)外,其余均含有1个内含子。盐肤木叶绿体基因组总共存在755个SSR位点。SSR主要由二核苷酸和单核苷酸组成,分别占60%(453)和28.74%(217)。聚类分析结果表明,漆树科与盐肤木最为接近,其次为槭树科和无患子科。本研究为盐肤木的分类提供了分子基础。本研究是关于盐肤木叶绿体基因组的首次报道,对了解其光合作用、进化和叶绿体转基因工程具有重要意义。     

基于叶绿体基因组数据的芸香科属间系统发育初步分析

为探究花椒属种水平系统进化关系以及为新品种培育研究奠定理论基础,该研究以芸香科物种的叶片为材料,采用改良CTAB法提取叶绿体DNA,利用BGISEQ-500平台进行叶绿体基因组测序,并对叶绿体基因组进行组装、注释,联合NCBI数据库数据,共获得芸香科19属49个物种的全叶绿体基因组序列。构建了芸香科属间系统进化关系。结果表明,(1)基于叶绿体基因组序列矩阵(总长196 641 bp),ML和BI 2种方法得到的系统发育树的拓扑结够基本一致,系统发育树各分支具有较强的支持率,叶绿体基因组数据可以解决芸香科属间的系统发育关系。(2)芸香科为单系类群,并进一步形成两大分支,其中柑橘亚科为单系,与芸香亚科内的芸香属聚为分支I,分支Ⅱ由芸香亚科和飞龙掌血亚科组成,两亚科均不是单系,其中飞龙掌血亚科的香肉果属,茵芋属与芸香亚科的白鲜属,臭常山属是最早分化出来的类群,其次是蜜茱萸属和山油柑属;黄檗属和吴茱萸属与花椒属类群形成姊妹群,飞龙掌血属的物种飞龙掌血嵌套于花椒属分支中,支持飞龙掌血物种并入花椒属的处理。     

基于叶绿体基因组SNP的天台鹅耳枥谱系结构与分化分析

天台鹅耳枥为中国特有的濒危植物,仅间断分布于浙江省境内,种群数量稀少,已处于极危状态。该文通过对6个自然居群(包含所有居群的母株)叶绿体基因组(cpDNA)单核苷酸多态性(SNP)研究,探讨天台鹅耳枥谱系结构与系统分化,以评估濒危状况,并提出相应的保护策略。使用TIANGEN试剂盒法提取基因组DNA,用Illumina NovaSeq 6000进行高通量测序,对获得叶绿体全基因组序列,使用在线程序OGDRAW制作cpDNA图谱,用DnaSP分析核苷酸多样性,用PopART软件进行单倍型网络构建,使用RAxML软件构建极大似然树(ML tree),用MrBayes构建Bayes tree。结果表明：(1)通过天台鹅耳枥叶绿体全基因组序列分析,发现大多数蛋白质编码基因和氨基酸序列显示出明显的密码子偏好,检测到cpLTR正向重复32个、回文重复25个、反转重复22个;SSR重复序列不同类型87个,其中大多数富含A/T,单核苷酸的数量最多。(2)在cpDNA中鉴定了314条SNPs,单核苷酸取代显示天台鹅耳枥群体属单系,分为天台县居群(THS)和景宁县居群(JST),居群单倍型之间演化关系呈现...     

基于全基因组重测序技术的‘红叶’杜仲SNP位点开发

为了挖掘与‘红叶’杜仲（Eucommia ulmoides ‘Hongye’）红叶性状紧密联系的SNP位点,进一步揭示红叶性状的遗传基础和分子机理。以‘红叶’杜仲和普通绿叶杜仲‘小叶’杜仲（Eucommia ulmoides ‘Xiaoye’）为研究材料,进行覆盖深度约为10x的全基因组重测序。使用SnpEff软件预测变异位点对蛋白编码的影响,结合花色苷的代谢通路和关键酶基因,筛选与‘红叶’杜仲叶色形成相关的差异位点。利用Sanger测序二代测序筛选的SNP位点,分子标记验证群体是‘红叶’杜仲和‘小叶’杜仲。结果表明,‘红叶’杜仲测序产生Clean data为14.16 Gb,‘小叶’杜仲产生Clean data为14.29 Gb。在‘红叶’杜仲中注释到严重影响蛋白质功能的有1 516个SNP,中度影响的41 328个SNP,在‘小叶’杜仲中存在严重影响蛋白质功能的SNP为1 640个,中度影响功能的SNP为47 192个。测得26 722条基因中有228条基因是与花色苷或类黄酮合成相关的酶基因。经过筛选,确定了12个特异性的SNP位点,均属于外显子区域的错义突变。利用一代测序验证,根据SNP位置设计了7对引物,SNP准确率达到100%。     

基于全基因组的河北省小麦品种遗传多样性分析

丰富的遗传变异对于提高作物的环境适应性和遗传改良进度至关重要。小麦是重要的粮食作物,河北省作为我国第三大小麦产区,在保障国家粮食安全中占有重要地位。建国以来,河北省审定了大量小麦品种,然而有关其遗传基础的研究却相对缺乏。本研究以1949年至2012年的169份河北省小麦品种为材料,利用覆盖小麦全基因组的SSR标记分析了供试小麦品种的遗传多样性。结果表明,供试河北省小麦品种的3个染色体组中,以B染色体组具有最高的遗传多样性,A组最低;7个同源群中,以第5、4群具有最高的多样性水平,而第7群最低;在21条染色体上的遗传多样性变化较大,以4A、2D具有较高的多样性水平,1A染色体最低。从品种的更新换代角度看,自1949年以来,尽管品种的等位基因频率在下降,河北省小麦品种的多样性水平基本呈现上升趋势。在此基础上,根据遗传相似系数,供试品种可聚为5大类,聚类结果既反映出河北省小麦品种多样性水平的复杂多样,也反映出品种的地域性分布特征。     

完全重瓣型山茶花品种‘红十八学士'CjHDEF基因cDNA的序列分析

我国完全重瓣型山茶花品种‘红十八学士’(Camellia japonica‘Hongshibaxueshi’)CjHDEF基因的cDNA序列(GenBank登录号:HM773024)生物信息学分析表明,该基因属于花发育B类功能基因的AP3基因家族成员,其cDNA全长1013bp中有一个完整的681bp开放阅读框,编码226个氨基酸。该基因编码蛋白质分子量26.09kD,理论等电点9.03;不稳定系数达43.20,表明该蛋白为不稳定蛋白;其编码蛋白属于MIKC型蛋白,该蛋白预测的二级结构和三级结构结果相符,主要以α-螺旋和无规卷曲为主,延伸链所占比重最小;含有6个蛋白激酶C磷酸化位点,表明该基因与‘红十八学士’花器官发育的细胞生长和分化密切相关;有多达11个磷酸化特定位点,说明该基因在花器官发育的细胞信号传递过程中占有重要地位。     

林氏按蚊线粒体全基因组序列的测定及基于线粒体基因组的按蚊属系统发育分析(英文)

【目的】对林氏按蚊Anopheles lindesayi完整的线粒体基因组进行测序及分析,依据已知的线粒体基因组构建并讨论按蚊属蚊虫的分子系统发育关系。【方法】对林氏按蚊线粒体基因组进行测序、注释,并对其基本特征和基本组成进行分析。基于串联的13个蛋白质编码基因的核苷酸序列和氨基酸序列,用ML法和贝叶斯法构建林氏按蚊和按蚊属其他32种蚊虫的系统发育树,据此探讨按蚊属蚊虫的系统发育关系和系统分类。【结果】林氏按蚊线粒体基因组全长为15 366 bp,包含13个蛋白质编码基因,22个tRNA基因,2个rRNA基因和一段控制区。林氏按蚊线粒体基因组呈现明显的AT偏斜和GC偏斜,AT偏斜为正,GC偏斜为负。除了COX1使用TCG和ND5使用GTG作为起始密码子以外,其他蛋白质编码基因的起始密码子均遵循ATN原则;终止密码子为TAA或者T。除了tRNA^Ser(AGN)以外,其他的tRNA基因均呈现典型的三叶草二级结构。控制区AT含量最高,为94.54%。滑窗分析显示蛋白质编码基因是用于构建亚属或属水平系统发育关系的最佳分子标记。系统发育树强烈支持塞蚊亚属Cellia、按蚊亚属Anopheles、徕蚊亚属Nyssorhynchus和柯特蚊亚属Kerteszia均为单系群。小五斑按蚊An. atroparvus和四斑按蚊An. quadrimaculatus A这两个种聚到一起,从传统的形态分类上讲,它们和林氏按蚊均属于按蚊亚属按蚊系蚊虫。但本研究构建的4个系统发育树均显示,(小五斑按蚊An. atroparvus+四斑按蚊An. quadrimaculatus A)和林氏按蚊被属于迈蚊系的中华按蚊分开,这为两个系的分类提供了新的论点。【结论】本研究获得了林氏按蚊的完整的线粒体基因组,探析了按蚊属的线粒体基因组特征和系统发育关系,为进一步研究蚊科线粒体基因组和系统发育关系提供了依据。