基于流式细胞术的乌饭树核DNA含量(2C-值)测定

核DNA含量(2C-值)是描述植物生物多样性的一个重要特征参数。该研究利用流式细胞仪检测越橘属植物乌饭树核DNA含量,建立了适合乌饭树的流式细胞术测定方法:以野生乌饭树的嫩叶为材料,以已知核DNA含量的水稻品种‘日本晴’为内标,采用GPB解离液,细胞核悬液加入50μL獉mL-1碘化丙啶染色5 min即可上机检测。结果表明:(1) 9个乌饭树单株的核DNA含量平均值为(1.22±0.03) pg,最小值为1.18 pg,最大值为1.27 pg。(2)检测结果与已知的越橘属二倍体植株的2C-值含量相似,且不同地理来源的单株DNA含量没有显著差异(P>0.05),推测这9个单株为二倍体植株。(3)测定的乌饭树核DNA含量(2C-值)可丰富越橘属植物的C-值库;基于流式细胞术建立的乌饭树核DNA含量测定方法可为该属其他植物的相关研究提供借鉴。     

狭义五福花科的分子系统学和物种分化

狭义五福花科(Adoxaceae.s.s)仅含3属4种,但该科的物种分化、系统发育和分类一直存在争议。本文通过测定东方五福花和血满草的ITS(核糖体DNA内转录间隔区)序列,构建了包括狭义五福花科(4种)、广义忍冬科接骨木属、荚属以及其余4属植物在内的系统发育树。研究结果不支持狭义五福花科内根据形态学证据做出的系统发育假设四福花不是该科中最早分化出来的种;该物种与五福花属的两个物种形成一个单系群,与另一分支华福花属相对应。该科中3个物种,四福花、五福花和华福花之间的分化主要是在二倍体水平上的异域分化,而东方五福花则是通过多倍化形成的。粗略的时间估算表明这些物种之间的分化较晚,可能在第三纪末至第四纪早中期,与青池高原近期强烈隆升以及冰期气候反复变化形成的环境变迁密切相关。     

结合叶绿体和核DNA序列变异可提高云杉属物种的分子鉴别率

松科(Pinaceae)云杉属(Picea)植物是北半球广泛分布的重要森林树种,由于频繁的种间杂交渐渗及近期的辐射分化导致种间形态趋同,传统的形态学方法很难准确鉴定该属物种.近期兴起和发展的DNA条形码技术为云杉属物种的划分和鉴定提供了可参考的方法.在云杉属青藏高原种质资源收集过程完成后,选取5个叶绿体DNA片段(matK,rbcL,trnH-psbA,trnL-trnF和trnS-trnG)以及3个核DNA片段(4CL,Sb29和GI),利用PWG-distance和Tree-Building两种方法对青藏高原以及中国其他地区分布的19个云杉属物种83个个体进行了物种鉴别分辨率的评价.研究结果显示单个的叶绿体DNA片段(10.5％ ～26.3％)和核DNA片段(15.8％ ～26.3％)对云杉属物种鉴别的分辨率较低,组合的叶绿体DNA片段的分辨能力(15.8％ ～42.1％)虽然高于单个DNA片段,但分辨率最高的trnH-psbA+trnS-trnG和trnS-trnG+trn L-trnF两个组合也只能达到42.1％;组合的核DNA片段(26.3％ ～36.8％)一样对云杉属物种鉴别存在困难.但是叶绿体DNA片段和核DNA片段的组合可以明显提高对云杉属物种鉴定的分辨率,尤其是trnS-trnG+trn L-trnF+4Cl的组合片段,其分辨率可达到57.9％.因此在将来利用DNA条形码鉴别物种时,在常规DNA条形码片段不起作用的情况下,可采用这种叶绿体DNA片段和核DNA片段组合的方法来鉴定和区分植物物种.     

木兰科主要属种核DNA含量(2C-值)的检测

植物核DNA含量(2C-值)作为描述生物多样性的一个主要特征参量,对植物资源的研究具有重要意义。本文选取木兰科(Magnoliaceae)中10个代表性属,即木兰属(Magnolia)、含笑属(Michelia)、木莲属(Manglietia)、鹅掌楸属(Liriodendron)、盖裂木属(Talauma)、合果木属(Paramichelia)、观光木属(Tsoongiodendron)、华盖木属(Manglietiastrum)、单性木兰属(Kmeria)和拟单性木兰属(Parakmeria)下的23个种;以玉米(Zea mays)核DNA含量(5.45 pg/2C)为标准,通过流式细胞术测定各样品的核DNA含量(2C-值)。结果表明,23个种的核DNA含量从3.25 pg(3 178.50 Mbp)到13.61 pg(13 310.58 Mbp)不等;且CV值均5%。本研究结果可为木兰科中主要属下单元基因组大小的评估和其他植物核DNA含量的测定提供参考,同时也为木兰科植物资源的保护和利用研究奠定基础。     

应用流式细胞术测定绢毛苣属4种8居群基因组大小

以绢毛苣属（Soroseris）植物肉菊（S.umbrella（Franch.）Lipsch）、绢毛苣（S.glomerata（Decne.）Stebbins）、羽裂绢毛苣（S.hirsuta（Anth.）Shih）和金沙绢毛菊（S.gillii（S.Moore）Stebbins）4个种的8个居群为材料,采用WPB和Galbraith's buffer两种裂解液分别处理样品,运用流式细胞术测定DNA含量,并使用常规染色体压片法确定其细胞倍性。结果显示：两种裂解液中,最适于绢毛苣属植物DNA含量测定的裂解液为WPB;4个物种中,羽裂绢毛苣的基因组最小;细胞倍性水平对1Cx-值的影响较小。此外,本研究发现可采用种子萌发形成的幼苗代替难以获取的植物幼嫩叶片作为实验材料。     

地黄属植物的DNA条形码研究

地黄属(Rehmannia)为玄参科(Scrophulariaceae)药用植物,广泛分布于中国中东部及北部地区。由于地黄属植物经历了快速成种,导致其属内物种间形态性状差异较小,运用传统的形态学分类方法已难以准确地鉴定物种,近年来迅速发展起来的DNA条形码技术为快速、准确地鉴别物种提供了新思路。本研究选用3个叶绿体DNA非编码区片段(trn L-trn F、trn M-trn V和trn S-trn G)及核基因ITS片段,运用PWG-distance和TreeBuilding两种方法对地黄属5个物种75个个体进行了DNA条形码分析。结果表明:单个叶绿体DNA片段或核基因ITS片段对地黄属物种的鉴别率较低(0%~20%),组合的叶绿体DNA片段分辨能力虽然高于单个DNA片段,但并不能将地黄属5个物种完全区分开;trn S-trn G+ITS片段组合的分辨率可达100%,能够将地黄属5个物种准确区分,与所有叶绿体DNA片段和核基因ITS片段组合(trn L-trn F+trn M-trn V+trn S-trn G+ITS)的辨别率相同,因此推荐trn S-trn G+ITS作为地黄属植物的标准条形码。此外,利用DNA条形码鉴别物种时,可采用叶绿体DNA片段和核DNA片段组合的方法来提高物种鉴定的成功率。     

基于系统发育分析的DNA条形码技术在澄清芍药属牡丹组物种问题中的应用

清晰的物种概念是材料正确鉴定的基础,是DNA条形码技术应用的前提.本文通过芍药属牡丹组植物DNA条形码数据的系统发育分析,揭示牡丹组植物的进化谱系及其与分类上“物种”的关系.在此基础上分析DNA条形码技术在牡丹组植物中应用的可能性.同时,以芍药科芍药属牡丹组植物为例,讨论DNA条形码技术在应用中存在的问题与解决方案.研究材料包括牡丹组植物目前已知的几乎所有的变异类型（种或种下分类群）共40份.DNA序列来自叶绿体基因组ndhF,rps16-trnQ,trnL-F和trnS-G4个基因,共有（含插入/缺失）5040个位点,包含96个变异位点,其中信息位点69个;核基因组GPAT基因2093~2197bp,变异位点（含插入/缺失）总数279个,其中信息位点148个.叶绿体基因组与核基因组所揭示的包括四川牡丹、矮牡丹、卵叶牡丹和紫斑牡丹在内的进化线与根据形态所建立的物种限定不吻合：（ⅰ）叶绿体基因分化明显但核基因没有明显分化——四川牡丹和紫斑牡丹的各居群系统;（ⅱ）核基因分化显著而叶绿体基因分化很小——矮牡丹和卵叶牡丹.因为这些居群系统之间存在一定程度的地理隔离,但不存在生殖隔离,出现这种两个基因组数据背离的现象可能是由于不同居群系统在进化历史中捕获了其他居群系统的叶绿体基因组.这些基因作为牡丹组植物DNA条形码的适合性分析显示,叶绿体基因在种间或居群系统之间的变异是种或居群系统内变异的4.82倍,GPAT基因在种间或居群系统之间的变异是种或居群系统内变异的2.21倍,说明这些基因可作为牡丹组植物的DNA条形码.种间或居群系统之间完全分化位点的统计结果表明,这些种或居群系统之间存在相互区别所必需的位点.通过牡丹组植物DNA条形码分析,认为：（ⅰ）物种概念对DNA条形码技术能否成功应用有十分重要的影响,拟应用DNA条形码的类?     

中国花楸属植物的分布及研究现状

花楸属(Sorbus L.)植物冠形多态、花色秀美、果实缤纷、四季叶色各异，具有很高的园艺观赏价值，但因属下种间杂交、多倍化和无融合生殖的存在，所以花楸属也是分类学上比较困难的一个类群。该研究通过细致整理和分析国家标本资源库和全球数字化植物标本数据库中花楸属植物标本信息，了解中国花楸属物种采集位置和野生种质资源的分布中心，构建中国花楸属植物标本数据库，为全国第一次林草种质资源的普查与收集提供参考；在明晰花楸属植物资源分布位置和生境的基础上，发现中国花楸属植物资源居世界之首且花楸属物种多分布在高海拔区域，尤其是在中国西南部的山区，分布有一半以上的中国花楸属物种，在该区域花楸属物种多种倍性并存、杂交频繁发生。然而，这是否为该属植物物种多样性丰富的关键因素，把高海拔分布的花楸属物种引种到低海拔区域能否适应以及如何适应低海拔的夏季高温尚不清楚。基于此，作者就自己的专业领域进一步检索了花楸属植物在形态分类与系统发育、适应性进化和保护遗传学、植物资源利用等方面的研究现状，梳理出花楸属植物目前研究尚未解决的问题，并进一步指出未来研究需重点关注的方向。建议未来的研究重点关注以下问题：(1)在坚实的系统...     

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。     

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纳入种子植物DNA条形码核心片段中的观点。     

中国兰科二新记录种

兰科植物资源调查是掌握地区兰科本底资料的基础,对研究兰科植物的地理分布和资源多样性具有重要意义.该文报道了分别产自中国西藏自治区墨脱县和巴宜区的石豆兰属(Bulbophyllum Thou.)中国分布新记录种——尼泊尔大苞兰(B.raskotii J.J.Verm.,Schuit.&de Vogel)和曲唇兰属[Pan...     

叉子圆柏上的胶锈菌一新种

描述了采自新疆哈密叉子圆柏Sabina vulgaris上的胶锈菌属一新种,即天山胶锈菌Gymnosporangium tianschanicum。此种因产生夏孢子阶段和单胞冬孢子（少量混生于夏孢子堆中）而不同于胶锈菌属的其它已知种。     

叉子圆柏上的胶锈菌一新种

描述了采自新疆哈密叉子圆柏Sabina vulgaris上的胶锈菌属一新种,即天山胶锈菌Gymnosporangium tianschanicum.此种因产生夏孢子阶段和单胞冬孢子(少量混生于夏孢子堆中)而不同于胶锈菌属的其它已知种.     

同源盒基因(Hox)与哺乳动物生殖

哺乳动物的同源盒基因（Hox）与果蝇的同源异形基因是同源基因,该基因编码的DNA片段含183碱基对,转录由61个氨基酸残基组成的蛋白质保守结构域,称同源异型域.Hox基因碱基顺序及在染色体中的位置都是高度保守的.Hox基因在体节结构分化等空间信息调控中起着重要作用,按特异的空间模式赋予每一体节其自身的特点.近年来的研究表明,Hox基因不但影响胚胎发育,而且与成体生殖系统分化有关,在着床期子宫接受态的建立及子宫蜕膜反应的发生等生殖过程中起着重要的调节作用.     

中国算盘子属(叶下珠科)一些种的分类学处理

算盘子属(Glochidion J.R.G.Forst.)是叶下珠科(Phyllanthaceae)叶下珠族(Phyllantheae)中一个分类极为困难的类群。基于广泛野外考察与馆藏标本查阅,对中国该属部分物种进行分类学处理。其中,长柱算盘子[G.khasicum(Müll.Arg.)Hook.f.]与倒卵叶算盘子(G.obovatum SieboldZucc.)在中国的分布予以排除,菲岛算盘子[G.philippicum(Cav.)C.B.Rob.]在中国被发现仅分布于台湾地区;G.bodinieri H.Lév.,G.pseudo-obscurum var.glabrum Pamp.与G.pseudo-obscurum var.lanceolatum Pamp.这三个名称被处理为湖北算盘子(G.wilsonii Hutch.)的新异名;G.vaniotii H.Lév.被排除在算盘子属外,并接受为芸香科臭常春(Orixa japonica Thunb.)的异名。另外,对G.khasicum(Müll.Arg.)Hook.f.,G.obovatum SieboldZucc.,G.philippicum(Cav.)C.B.Rob.,G.pseudo-obscurum var.lanceolatum Pamp.及G.wilsonii Hutch.这五个名称进行了后选模式的指定。     

罂粟科绿绒蒿属三新种

该文描述了罂粟科绿绒蒿属三新种。(1)自四川西北部发现的二新种:肋蕊绿绒蒿,此种可能与拉萨绿绒蒿近缘,区别特征为此种叶片较狭,全缘,子房具4条纵肋;狭瓣绿绒蒿,此种可能与川西绿绒蒿近缘,区别特征为此种叶片较小,无毛,花瓣呈条状倒披针形。(2)自青海南部发现的一新种:短丝绿绒蒿,此种可能隶属于琴叶绿绒蒿亚属、滇西绿绒蒿组、滇西绿绒蒿系,与此系其他种的区别在于此种的披针状条形花瓣和较少、较短的雄蕊(花丝长1～5 mm)以及无花柱的雌蕊和被具短毛的硬毛子房。     

中国赤车属新分类

(1)根据该文中赤车属与楼梯草属各种形态学的区别,认为赤车属较为原始,在楼梯草属之前自冷水花属衍生而出。(2)将赤车属划分为5组;将C.B.Robinson描述的Elatostemoides属降为组级群,作为赤车属中接近原始群全缘赤车组sect.Pileoides的一个组处理,此外还描述了一个与sect.Elatostemoides近缘的1新组,羽脉赤车组sect.Leiolaena,并根据叶、叶的脉序、雌花序、雌花被片和瘦果等器官的演化趋势给出显示赤车属属下诸群间亲缘关系的系统发育树。(3)对中国赤车属的属下分类群进行了修订,共承认32种1亚种7变种,给出检索表、描述及多幅插图,并将它们划分为4组、2亚组和9系,其中除sect.Leiolaena之外,还新描述了2亚组、5系、2种和3变种;在2003年被归并为同物异名的长柄赤车、曲毛赤车、波缘赤车、小赤车和富宁赤车的种级地位得到恢复。此外,还写出了中国赤车属的分类学简史和地理分布。     

钟冠报春苣苔(苦苣苔科)的分类鉴定

原唇柱苣苔属(Chirita Buch.-Ham. ex D. Don)为一个人为界定的属, 2011年在分子系统学研究的基础上对该属及其近缘属开展了系统发育重建工作,其中绝大部分的原唇柱苣苔属唇柱苣苔组(Sect. Gibbosaccus C. B. Clark)的物种被并入了广义报春苣苔属(Primulina Hance)。然而,由于历史原因和早期经典分类学在研究方法上的局限性以及对现报春苣苔属部分物种的营养器官与生殖器官的认知不够,该属下一些物种的分类仍存在一些问题,亟待深入研究。比如,在对中国和越南分布的苦苣苔科植物开展研究的过程中,作者发现两个报春苣苔属的物种——广布于中国西南和华南直至中南半岛中部的钟冠报春苣苔[Primulina swinglei(Merr.)Mich. Möller & A. Weber]命名人和原被认为是中国与广西特有种的疏花报春苣苔[P. laxiflora(W. T. Wang)Yin. Z. Wang]之间的鉴定存在分类学问题,需要进一步厘清两者之间的关系。该文对这两个物种进行了形态比较,同时通过对这两种植物的原始描述对比、植物标本检查、栽培观察以及野外实地观察,确定疏花报春苣苔是钟冠报春苣苔的异名。此外,还明确了钟冠报春苣苔的后选指定模式标本。