ITS作为粒毛盘菌属DNA条形码的探索

以种内与种间差异以及PCR扩增和测序成功率为评价DNA条形码的重要指标,探索ITS序列作为粒毛盘菌属DNA条形码的可行性。结果表明,ITS成功区分了研究涉及的22个种,其PCR扩增和测序成功率为100%,该片段有望成为该属区分物种的DNA条形码。     

COI基因作为丛赤壳科真菌DNA条形码的测试

以丛赤壳科33种76个菌株为材料,探讨COI基因作为该科DNA条形码的可能性。结果表明,该DNA片段存在较多内含子,为了获取某些种的短片段,需设计许多引物,PCR扩增与测序成功率低,难以达到便捷、快速的物种鉴定的目的。因此,COI不宜作为丛赤壳科的DNA条形码。对已获得的少数片段进行分析表明,该基因对丛赤壳科部分种具有较强的物种鉴别力。     

新丛赤壳属真菌DNA条形码研究

以新丛赤壳属19个种为材料,选择ITSrDNA,β-tubulin,EF—1α和RPB2作为候选基因,对获得的205个序列片段采用不同方法进行分析,筛选该属的DNA条形码．将种内与种间序列差异以及序列获得的难易程度作为评价指标．结果表明,任何一个单独的基因都不宜作为其DNA条形码,EF-1α与RPB2基因组合可以准确识别种内与种间差异,建议作为该类真菌的DNA条形码．研究过程中,将形态学与序列分析相结合,发现顶环新丛赤壳和小孢新从赤壳两个隐存种．     

木霉属补充DNA条形码筛选

木霉属真菌是一类重要的生物资源,在工农业、环境保护等方面具有较高经济价值,对其进行快速、准确的物种鉴定兼具理论意义和应用前景。以木霉属35个概念清晰的种为材料,选择ITS、rpb2和 tef1作为候选基因序列,利用TaxonGap对231个序列片段进行分析,将种内与种间序列差异以及序列获取难易程度作为评价指标,筛选该属的补充条形码片段。结果表明,rpb2具有适宜的种内与种间序列差异,其最小的种间差异（2.48%）,大于最大种内差异（1.8%）,种内、种间遗传距离存在明显的间隔区,并且该基因序列具有较高的PCR扩增与测序成功率（94.4%）;ITS和tef1基因序列的种内与种间序列差异之间存在交叉重叠。因此建议rpb2作为木霉属的补充DNA条形码序列。     

锦葵科植物DNA条形码通用序列的筛选

对锦葵科植物样品的ITS、ITS2、rbcL、matK和psbA-trnH序列进行PCR扩增和测序,比较各序列的扩增效率、测序成功率、种内和种间变异的差异以及barcoding gap图,使用BLAST1和Nearest Distance方法评价不同序列的鉴定能力,进而从这些候选序列中筛选出较适合锦葵科植物鉴别的DNA条形码序列。结果表明,ITS序列在采集的锦葵科植物11个种26个样品中的扩增成功率较高,其种内、种间变异差异和barcoding gap较ITS2、psbA-trnH及rbcL序列具有更明显的优势,且纳入60个属316个种共1228个样品的网上数据后,其鉴定成功率可达89.9%。psbA-trnH序列的扩增和测序成功率最高,其鉴定成功率为63.2%,并能鉴别一些ITS序列无法鉴别的种。实验结果表明,ITS和psbA-trnH是较适合鉴别锦葵科植物的DNA条形码序列组合。     

锦葵科植物DNA条形码通用序列的筛选

对锦葵科植物样品的ITS、ITS2、rbcL、matK和psbA-trnH序列进行PCR扩增和测序, 比较各序列的扩增效率、测序成功率、种内和种间变异的差异以及barcoding gap图, 使用BLAST1和Nearest Distance方法评价不同序列的鉴定能力, 进而从这些候选序列中筛选出较适合锦葵科植物鉴别的DNA条形码序列。结果表明, ITS序列在采集的锦葵科植物11个种26个样品中的扩增成功率较高, 其种内、种间变异差异和barcoding gap较ITS2、psbA-trnH及rbcL序列具有更明显的优势, 且纳入60个属316个种共1 228个样品的网上数据后, 其鉴定成功率可达89.9%。psbA-trnH序列的扩增和测序成功率最高, 其鉴定成功率为63.2%, 并能鉴别一些ITS序列无法鉴别的种。实验结果表明, ITS和psbA-trnH是较适合鉴别锦葵科植物的DNA条形码序列组合。     

莪术基原植物DNA条形码序列的筛选与鉴定

为寻找适用于中药材莪术基原植物鉴定的DNA条形码序列,探索快速高效的莪术基原植物鉴定的新方法,该文首先利用扩增成功率和测序成功率对中药材莪术三种基原植物,9个样本的7种DNA条形码序列(ITS、ITS2、matK、psbA-trnH、trnL-trnF、rpoB和atpB-rbcL)进行评估,然后利用MEGA6.0软件对获得的高质量的序列通过变异位点分析、遗传距离计算和系统树分析等进一步进行评估,最后将筛选到的DNA条形码序列对未知基原的待测样品进行基原鉴定。结果表明:(1) ITS、ITS2和matK等条形码序列在莪术基原植物中的扩增或测序成功率较低,难以应用于实际鉴定;而psbA-trnH、trnL-trnF和rpoB条形码序列变异位点信息过少,不足于区分莪术的三种不同基原植物;只有atpB-rbcL条形码序列的扩增和测序成功率较高,容易获得高质量的序列,同时序列长度(642～645 bp)理想,变异位点多(11个),可实现莪术的三种不同基原的区分鉴别。(2)待测样品经基于atpB-rbcL序列构建的系统发育树鉴别为温郁金。综上所述,叶绿体atpB-rbcL序列能够准确鉴定莪术不同基原植物,可以作为中药材莪术基原植物鉴定的条形码序列。     

云南常见药用石斛DNA条形码筛选

选择云南省内常见的12种药用石斛，采用分子生物学鉴定技术筛选其适用的DNA条形码序列。以12种药用石斛共36个样品为材料，提取样品总DNA，对核基因片段ITS和ITS2、叶绿体基因片段psbA-trnH和matK序列进行扩增、测序，结合GenBank下载部分石斛序列；利用生物信息学软件进行序列分析和系统发育分析。结果表明，4条序列扩增和测序成功率均为100%；4条序列没有明显的Barcoding Gap，但ITS序列与ITS2序列的种内和种间重叠部分较少，有偏向两端的趋势；系统发育树显示，ITS和psbA-trnH序列能成功区分12种云南常见的药用石斛，ITS2序列未能区分长距石斛(Dendrobium longicornu)和矮石斛(D. bellatulum)，matK序列仅区分6种石斛。建议以ITS和psbA-trnH序列作为云南药用石斛鉴定序列，为药用石斛的种源鉴定提供理论依据。     

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。     

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。     

北京白羊沟景区农林交错带蛾类DNA条形码鉴定

[目的]DNA条形码技术已经在多个类群中得到了广泛应用,但对数量巨大的鳞翅目昆虫而言,仍然缺失大量数据,尤其是形态鉴定较为困难的小蛾类和很多中型蛾类,尚无法构建较为完善的DNA条形码系统.本研究旨在为鳞翅目害虫DNA条形码系统的构建和完善提供数据来源及支撑,验证COⅠ基因作为DNA条形码通用基因的准确性,探讨28S rDNA的D2基因片段作为DNA条形码辅助基因的可行性,并检验目前BOLD系统的鉴定成功率.[方法]对采集自北京白羊沟风景区的小蛾类和中型蛾类490头标本进行形态鉴定和DNA测序,分别基于COⅠ及28S D2基因计算种内种间遗传距离,并构建了NJ系统发育树.[结果]BOLD系统的鉴定成功率为65％,对小蛾类和夜蛾类鉴定成功率较低.基于COⅠ基因的NJ树鉴定成功率为94.4％,基于28S D2基因的NJ树鉴定成功率为89.4％.[结论]结合种内与种间遗传距离结果,COⅠ基因适合作为鳞翅目蛾类DNA条形码通用基因,28S D2基因较为保守,不适合作为DNA条形码的辅助基因.     

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。     

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。     

DNA条形码技术在中缅树鼩隆安种群和昆明种群鉴定中的研究

目的:本研究利用线粒体细胞色素C氧化酶亚基I基因(CO1)的一段保守区域作为DNA条形码技术的研究序列,探讨DNA条形码技术对中缅树鼩隆安种群和昆明种群进行分类鉴定的可行性。方法:对22只广西隆安树鼩和21只昆明树鼩样本的CO1基因进行PCR扩增、测序,应用MEGA V5软件对序列进行比对及分析其遗传距离,采用NJ法构建系统发育树。结果:中缅树鼩种群中,隆安种群、昆明种群和海南亚种的种内遗传距离为0.00%-0.79%,种群间遗传距离为9.71%-13.59%,中缅树鼩与普通树鼩的种间遗传距离为20.43%-24.11%,存在条形码间隔。系统发育树显示:隆安种群、昆明种群及海南亚种分别聚为一小支,分支置信度高达100%。结论:本研究结果表明DNA条形码技术有助于树鼩种群和亚种的分类鉴定,经CO1基因的测序分析证实广西隆安树鼩和昆明树鼩分属不同的种群。     

猫科动物DNA条形码及线粒体假基因对物种鉴定的影响

在多种动物类群中,基于线粒体细胞色素c氧化酶亚基Ⅰ(COⅠ)基因的DNA条形码是一种高效的物种鉴别手段,然而猫科Felidae动物中广泛存在的线粒体假基因可能影响DNA条形码的有效性。本研究共涉及猫科动物12属25种119个样本。采用3对条形码通用引物对6属11种29个猫科动物样本进行了扩增及测序。结果3个样本扩增失败,8个样本得到假基因,18个样本获得了条形码序列。结合另外93条猫科动物条形码序列(源自BOLD Systems),采用Kimura 2-parameter模型计算遗传距离,构建Neighbor-Joining(NJ)树。结果显示,遗传距离种内为0%~8.1%,平均0.8%;种间为1.4%~13.1%,平均8.7%;属间为8.2%~21.8%,平均15.1%。NJ树显示,除3个种外,其余物种均以极高的置信度(99%)形成单系分支。而假基因序列有些可以单独形成分支,有些夹杂在COⅠ序列形成的分支中,对物种鉴定产生干扰。     

基于DNA条形码的半夏属及其伪品分子鉴别

利用DNA条形码技术对半夏属及其伪品进行分子鉴定, 研究半夏属药用植物鉴定的新方法。该实验使用matK序列对半夏(Pinellia ternata)及其伪品进行扩增测序, 结合GenBank数据库数据, 分析ITS、ITS2、psbA-trnH、rbcL和matK各序列的种内与种间变异及barcoding gap, 并采用最近距离法(nearest distance)和相似性搜索算法(BLAST1)评价不同序列的鉴定能力。结果显示, matK序列的种间变异最大, rbcL序列的种内变异最小; rbcL序列的种内和种间遗传变异重叠比例最小, 其次为matK序列; 各序列的Neighbor Joining树均可明显地将不同种分开。实验结果表明, 利用DNA条形码能够准确地鉴别半夏属药用植物及其伪品, matK和rbcL序列为鉴别半夏属及其伪品的较理想条形码组合。该研究为半夏属植物的分子鉴别提供了科学依据与新的思路。     

用于灵芝属10个物种快速鉴定的DNA条形码筛选与验证

灵芝栽培品种常出现同名异物或同物异名的现象,依赖于灵芝的形态学特征鉴定物种的传统分类方法不足以鉴定物种的种间和种内差异。为开发简便而准确的分子水平灵芝属物种鉴定方法,以常用于种属鉴定的核糖体内转录间隔区（ITS）、微管蛋白基因（β-tubulin）片段、大亚基核糖体DNA(LSU)片段和基因编码RNA聚合酶Ⅱ第二大亚基（RPB2）片段4个DNA条形码,对灵芝属10个物种的44份菌株进行PCR扩增和测序,比较4个条形码的扩增成功率和变异率,根据种内、种间遗传距离差异分析筛选特异性的DNA条形码间隔（DBG）,并利用单独及联合条形码构建系统发育树验证筛选的DBG鉴定灵芝属物种的准确性。研究结果表明：β-tubulin和LSU片段的PCR扩增成功率均达100%,ITS和RPB2片段分别为95.35%和90.91%;对比ITS和LSU片段,β-tubulin和RPB2片段的种内最大遗传距离分别小于各自的种间最小遗传距离,存在明显的DBG,有利于准确对物种进行种间鉴定;利用ITS、β-tubulin和RPB2片段分别构建的系统发育树均能使灵芝属10个物种的所有个体聚为1个单系分支,而LSU片段不...     

部分山雀科鸟类的DNA条形码与物种识别

近年来,DNA条形码(DNA barcodes)被认为是鸟类物种识别和分类的有效手段。采用遗传距离和构树这两种方法检验了线粒体基因COⅠ片断作为DNA条形码区分包括长尾山雀在内的山雀科鸟类的识别效果。此次实验分析了92条COⅠ序列,其中50条来自GenBank,代表了该科的30个物种。分析结果表明:尽管山雀科鸟类呈现出较大的种内变异,但是该科鸟类的种间遗传距离还是远大于种内的遗传距离。COⅠ条形码可识别出大部分的山雀科物种,同时该条形码还可鉴定出亚种组、亚种、甚至地理种群。然而,对于近期分化和存在杂交的物种,COⅠ难以鉴定出。在此情况下,探索应用核基因条形码或者采用基于碱基属性的鉴定方法则可以弥补这一缺陷。比较古北界、东洋界与新北界(北美)的山雀类发现,古北界和东洋界的山雀具有较大的种内变异且种群内具有较大的遗传分化,推测这很可能和第四纪冰川的影响有关。     

大型经济真菌的DNA条形码研究——以我国剧毒鹅膏为例

鹅膏属（Amanita）部分物种为重要食用真菌,而另外部分物种则是剧毒的,在我国及其他许多国家,每年都有因误食剧毒鹅膏而导致中毒甚至死亡的事件发生。DNA条形码是用一段或几段短的DNA序列来对物种进行快速、准确鉴定的方法。本研究选取三个候选片段,即核糖体大亚基（nLSU）、内转录间隔区（ITS）和翻译延长因子1-α（tef1-α）,使用真核生物通用引物,测试我国已知的7种剧毒鹅膏及2种易混的可食鹅膏,并将欧美分布的但与黄盖鹅膏（A.subjunquillea）亲缘关系密切的绿盖鹅膏（A.phalloides）纳入分析中。nLSU的PCR扩增和测序成功率均为100%,但种内和种间遗传变异偶有重叠。ITS的PCR扩增和测序成功率分别达到100%和85.7%,且具有高的种间变异和低的种内变异。tef1-α的PCR扩增和测序成功率分别达到85.7%和100%,种间和种内遗传分化均高于ITS和nLSU。三个片段的物种分辨率均较高,但与nLSU相比,ITS和tef1-α具有更为明显的barcode gap。鉴于ITS可能会成为真菌界的通用条码,故建议将ITS作为鹅膏属的核心条形码,tef1 α和nLSU作为该属的辅助条形码。     

基于三个分子标记的粉毛蚜亚科DNA条形码

【目的】粉毛蚜亚科昆虫是重要的林业害虫,但是由于蚜虫体型较小,形态特征趋于简化,可用于物种鉴定的有效特征非常有限,因此一般基于外部形态特征难以对蚜虫物种实现快速准确的鉴定。本研究获取该亚科2属10种的DNA条形码标准序列,解决部分物种的分类问题,同时比较了3种标记对粉毛蚜亚科（Pterocommatinae）物种快速鉴定的效率。【方法】基于蚜虫的线粒体细胞色素氧化酶C亚基I（cytochrome oxidase subunit I, COI）基因、细胞色素b（cytochrome b, Cytb）基因和蚜虫初级内共生菌Buchnera 6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶（gluconate-6-phosphate dehydrogenase, gnd）基因,对2属10种共197号样品进行NJ分析、遗传距离的计算以及基于相似性的物种鉴定分析。【结果】与K-2P模型相比,基于p-distance模型计算得到的遗传距离更小,序列差异频次图上种内距离与种间距离的重叠区域也小于前者;COI序列的物种鉴定成功率最高。获取了粉毛蚜亚科近200条DNA条形码标准序列,并建立了基于3个标记的该亚科物种DNA条形码序列库。【结论】在粉毛蚜亚科DNA条形码研究中,p-distance模型要优于K-2P模型;COI序列具有最高的条形码分析效率;增毛卷粉毛蚜Plocamaphis assetacea可能为蜡卷粉毛蚜Plocamaphis flocculosa的同物异名。