云南山茶(Camellia reticulata) nrDNA ITS序列多态性分析

对云南山茶 (Camellia reticulata) 8个品种的核核糖体DNA内转录间隔区(nrDNA ITS)进行克隆测序,将获得的ITS序列进行GC含量、 5.8S区二级结构的稳定性、替代模式、核苷酸多样性及系统发育关系的相关分析.实验结果显示,云南山茶8个品种的ITS序列存在丰富的基因组内多态性,同时包含中性进化的假基因,表明其ITS序列逃离了一致性进化.云南山茶ITS序列多态性的原因可能来自广泛的种间杂交,以及rDNA位点在基因组中有不确定的物理位置.ITS假基因为品种的物种形成研究提供了更全面的遗传证据,同时也提示了利用ITS假基因进行系统发育分析可能会对其真实的系统关系造成影响.     

荔枝nrDNA ITS序列多态性分析

为了解荔枝nrDNA ITS序列多态性,对荔枝4个品种的nrDNA ITS序列进行克隆测序,分析其序列特征、核苷酸多态性、遗传距离、5.8S保守基序、二级结构最小自由能、系统发育树及rRNA二级结构等。结果表明,荔枝nrDNA ITS序列在品种间、品种内均存在多态性,同时包含假基因序列,表明其ITS序列逃离了致同进化。分子方差分析（AMOVA）显示,荔枝nrDNA ITS序列遗传变异主要来源于品种内。自然杂交可能是荔枝ITS序列产生多态性的主要原因。     

基于rDNAITS序列分析Alternaria与相似属的关系及A.leucanthemi的分类地位

对Alternaria,Stemphylium,Ulocladium,Nimbya,Embellisia等五个形态相似属的代表性种进行了5.8S/ITS区段序列测定,连同从GenBank下载的相关有性型Pleospora,Lewia的同项资料,由Neighbor-joining方法构建系统发育树。序列对比结果显示,所有参试的菌株/种的5.8SrDNA序列保守程度较高,ITS序列变化较大,ITS1比ITS2变化更大。由5.8S/ITS构建的系统发育树可以足够将供试菌区分到属;系统发育树显示Alternaria,Ulocladium,Nimbya和Embellisia系统学关系较近,又存在一定的分化;Stemphylium聚在相对较远的分支上,与上述四属关系较远,相对独立进化;有性型的Pleospora与无性型的Stemphylium被聚到一个分支,这种不同阶段菌株在遗传基础上的一致,充分证明所用方法及所选测序的rDNA区段对本类群真菌的分类很有价值。Alternarialeucanthemi位于系统发育树的外侧,较为独立进化,与Alternaria的其它种亲缘关系较远,却与Stemphyliumspp.和Bipolarisspp.关系较近,对其目前的分类地位提出质疑。     

青藏高原黄绿蜜环菌纯培养菌种的分离培养及分子鉴定

首次从采自青藏高原、与高原牧草嵩草属Kobresia草本植物形成外生菌根的黄绿蜜环菌Armillarialuteo-virens子实体中分离获得一组织分离菌株,运用rDNA-ITS和rDNA-IGS-1测序技术对该组织分离菌株是否为黄绿蜜环菌的纯培养菌种进行分子鉴定,并基于黄绿蜜环菌的5.8S/ITS和IGS-1序列进行核酸序列数据库GenBank同源性检索比对、构建系统发育树。结果表明,本研究获得的黄绿蜜环菌子实体组织分离菌株即为其纯培养菌种。基于ITS的系统发育分析表明黄绿蜜环菌与口蘑科内其它属间物种的系统发育关系较远;基于IGS-1的系统发育分析表明黄绿蜜环菌与蜜环菌属内的其它种序列差异较大,系统发育关系较远,而与Lepiota属内的部分种具有较近的系统发育关系。本研究首次基于分子手段对我国青藏高原的黄绿蜜环菌种进行了分离培养、分子鉴定和系统发育分析,为黄绿蜜环菌的科学分类提供了分子依据。     

不同产地瓠瓜品种ITS序列的遗传多样性分析

对国产29个瓠瓜也Lagenariasiceraria（Molina）Standl.页品种的ITS序列进行了扩增及测序,并结合引自GenBank的国产9个瓠瓜品种以及国外6个瓠瓜品种和3个同属种类的ITS序列,对它们的ITS序列长度和GC含量以及变异位点进行比较,在此基础上构建系统发育树并对47个样本间的遗传关系进行研究。结果显示：供试47个样本的ITS序列均由ITS1、5.8SrDNA及ITS2组成,各样本间的ITS序列长度、GC含量以及变异位点差异明显。国产38个瓠瓜品种的ITS序列（包括ITS1、5.8SrDNA及ITS2）长度为619-627bp、GC含量为58.00%-63.32%;国外9个样本的ITS序列长度为591-626bp,GC含量为54.17%-63.26%。序列比对结果显示：国产38个瓠瓜品种的ITS序列同源率为84.6%-100.0%,包含221个变异位点;其中,来源于山东的品种‘砧木2’（‘ZhenmuNo.2’）的ITS序列包含的变异位点最多,与其他品种间的同源率也最低。在系统发育树上,国产38个瓠瓜品种可分为3个分支,来源于山东的品种‘砧木2’和来源于河南的品种‘西瓜砧木1’（‘XiguazhenmuNo.1’）各自聚为第1和第2分支;其余36个品种聚为第3分支。而供试的47个样本则可分为2个分支和5个亚组,第1分支可分为2个亚组,包括国产品种‘砧木2’和产自日本的2个品种;第2分支包含的44个样本则进一步分为3个亚组,国产品种‘西瓜砧木1’和产自法国的品种‘白花瓠瓜’（‘White-floweredgourd’）各自聚为第1和第2亚组,其余的42个样本聚为第3亚组。研究结果表明：供试的不同产地瓠瓜品种间存在丰富的遗传变异和地理分化现象,其ITS序列差异与地理分布有一定关系。     

基于rDNAITS序列分析Alternaria与相似属的关系及A.leucanthemi的分类地位

对Alternaria,Stemphylium,Ulocladium,Nimbya,Embellisia等五个形态相似属的代表性种进行了5.8S/ITS区段序列测定,连同从GenBank下载的相关有性型Pleospora,Lewia的同项资料,由Neighbor-joining方法构建系统发育树。序列对比结果显示,所有参试的菌株/种的5.8SrDNA序列保守程度较高,ITS序列变化较大,ITS1比ITS2变化更大。由5.8S/ITS构建的系统发育树可以足够将供试菌区分到属;系统发育树显示Alternaria,Ulocladium,Nimbya和Embellisia系统学关系较近,又存在一定的分化;Stemphylium聚在相对较远的分支上,与上述四属关系较远,相对独立进化;有性型的Pleospora与无性型的Stemphylium被聚到一个分支,这种不同阶段菌株在遗传基础上的一致,充分证明所用方法及所选测序的rDNA区段对本类群真菌的分类很有价值。Alternarialeucanthemi位于系统发育树的外侧,较为独立进化,与Alternaria的其它种亲缘关系较远,却与Stemphyliumspp.和Bip…     

基于ITS条形码序列的刺桐姬小蜂分子鉴定

【目的】刺桐姬小蜂Quadrastichus erythrinae Kim体型小,传统的形态学鉴定方法难以快速准确识别。【方法】本研究测定了刺桐姬小蜂的rDNA ITS1和ITS2序列,根据18S rDNA部分序列,利用MEGA的最大相似法(Maximum Likehood)构建系统发育树。根据刺桐姬小蜂ITS1和ITS2序列设计了特异引物,应用特异引物对单只刺桐姬小蜂进行PCR扩增,可稳定地扩增出明显的目的DNA条带。【结果】研究表明,基于ITS基因的DNA条形码技术可以用于刺桐姬小蜂的快速准确鉴定。【结论】因此,采用ITS1和ITS2区的特异性引物可对刺桐姬小蜂进行快速分子鉴定。     

1株产漆酶白腐真菌的筛选和鉴定

从不同的生境采集生物样品,利用Bavendamm反应反复筛选产漆酶的白腐真菌。利用真菌通用引物对ITS1/ITS4扩增菌株rDNAITS区序列,对扩增产物进行测序。测序结果在GenBank中进行同源性搜索,下载部分具有代表性种的ITS序列进行序列比对,利用软件MEGA4构建分子系统发育树,通过序列分析,并结合形态学鉴定出4220为香栓孔菌(Trametes suaveolens)。     

基于rbcL-a和ITS的枸杞鉴别、遗传关系分析及ITS假基因的发现

利用rbcL-a及ITS序列作为分子标记,对14个枸杞种或品种及1个伪品白刺进行了真伪鉴别及遗传关系分析。CTAB法提取总DNA,用通用引物对rbcL-a和ITS序列扩增、克隆、测序及分析,T克隆解决部分样品ITS无法成功测序问题。rbcL-a和ITS序列通用引物可在所有样品中成功扩增,rbcL-a序列全长643 bp,在14个枸杞种或品种中完全一致,与白刺具有45bp(7%)的碱基变异。ITS序列在14个枸杞种或品种中长度变异范围为513-692 bp。采用UPGMA法构建系统树,可区分白刺与枸杞,黑果枸杞和宁夏枸杞各品种分别聚为两支,云南枸杞、韩国枸杞及黄果枸杞则聚在宁夏枸杞大分支内。rbcL-a序列可有效进行枸杞真伪鉴别,ITS序列可用于枸杞品种鉴定及遗传关系分析。此外,本研究首次揭示了枸杞品种及个体内的ITS多态性,发现在枸杞中存在ITS假基因这一现象,为未来利用ITS序列进行枸杞系统进化研究提供一些新的参考。     

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。     

Molecular studies resolve Nyholmiella (Orthotrichaceae) as separated genus

Two Orthotrichum species of the subgenus Orthophyllum were compared with other representatives of this genus using the internally transcribed spacer regions 1 and 2, the chloroplast trnH-psbA region and ISSR and ISJ DNA markers. The applied DNA markers revealed many bands and mutations specific only to O. gymnostomum and O. obtusifolium. A phylogenetic analysis clearly supported the previous concepts postulating that species of the subgenus Orthophyllum should be recognized as separate genus Nyholmiella.     

尾叶樱桃天然种群叶表型性状变异研究

为揭示中国特有植物尾叶樱桃(Cerasus dielsiana)在现代核心分布区天然种群的叶表型地理变异规律及其生态适应性特征, 该研究通过多重比较、巢氏方差分析、相关性分析、主成分分析(PCA)、主坐标分析(PCoA)、非加权配对算术平均法(UPGMA)聚类分析等数理方法, 对来自四川、湖北、湖南、江西、台湾5省8个尾叶樱桃天然种群的11个叶表型性状进行了比较分析, 研究其不同地理单元间叶表型多样性和地理变异规律及对地理气候的响应。结果显示: 1)尾叶樱桃主要叶表型性状变异在种群内和种群间均存在显著差异, 平均变异系数为22.44%, 其中变异系数最大和最小的分别为叶面积(50.83%)与一级侧脉数(7.96%); 平均叶表型性状的分化系数为30.78%, 种群内的变异(51.55%)大于种群间的变异(22.55%)。2) PCA表明对尾叶樱桃叶表型性状变异起主要贡献作用的前三大主成分累计贡献率达到92.400%, 可以综合概括和排序为“大小性状” (73.242%)与“形状性状” (19.158%)。3)叶宽(r = -0.641)、叶面积(r = -0.658)和一级侧脉数(r = 0.659)性状均与经度呈显著负相关或正相关关系, 气温季节变化和最湿季降水量对叶表型性状变异影响较大。4)基于PCoA和UPGMA聚类分析可将8个天然种群划分为4类。尾叶樱桃天然种群叶表型性状变异丰富, 在数量上表现出一定的连续性, “大小性状”是性状间变异的主要来源, 平均表型分化处于中等程度水平, 种群内是叶表型性状变异的主要来源; 各种群间表型分化划分结果与地理位置基本一致, 在地理空间上呈现以经度为主的梯度变异模式, “气候变异性”与“展叶期降水量”是驱动叶表型性状变异的主要气候因子, 推测这是尾叶樱桃在长期进化中与亚热带季风气候环境相适应的结果。     

Leaf phenotypic variation in natural populations of Cerasus dielsiana

为揭示中国特有植物尾叶樱桃(Cerasus dielsiana)在现代核心分布区天然种群的叶表型地理变异规律及其生态适应性特征, 该研究通过多重比较、巢氏方差分析、相关性分析、主成分分析(PCA)、主坐标分析(PCoA)、非加权配对算术平均法(UPGMA)聚类分析等数理方法, 对来自四川、湖北、湖南、江西、台湾5省8个尾叶樱桃天然种群的11个叶表型性状进行了比较分析, 研究其不同地理单元间叶表型多样性和地理变异规律及对地理气候的响应。结果显示: 1)尾叶樱桃主要叶表型性状变异在种群内和种群间均存在显著差异, 平均变异系数为22.44%, 其中变异系数最大和最小的分别为叶面积(50.83%)与一级侧脉数(7.96%); 平均叶表型性状的分化系数为30.78%, 种群内的变异(51.55%)大于种群间的变异(22.55%)。2) PCA表明对尾叶樱桃叶表型性状变异起主要贡献作用的前三大主成分累计贡献率达到92.400%, 可以综合概括和排序为“大小性状” (73.242%)与“形状性状” (19.158%)。3)叶宽(r = -0.641)、叶面积(r = -0.658)和一级侧脉数(r = 0.659)性状均与经度呈显著负相关或正相关关系, 气温季节变化和最湿季降水量对叶表型性状变异影响较大。4)基于PCoA和UPGMA聚类分析可将8个天然种群划分为4类。尾叶樱桃天然种群叶表型性状变异丰富, 在数量上表现出一定的连续性, “大小性状”是性状间变异的主要来源, 平均表型分化处于中等程度水平, 种群内是叶表型性状变异的主要来源; 各种群间表型分化划分结果与地理位置基本一致, 在地理空间上呈现以经度为主的梯度变异模式, “气候变异性”与“展叶期降水量”是驱动叶表型性状变异的主要气候因子, 推测这是尾叶樱桃在长期进化中与亚热带季风气候环境相适应的结果。     

羊肚菌栽培菌株遗传多样性分析及种特异性RAPD-SCAR标记开发

近年来中国的羊肚菌Morchella spp.栽培技术取得了长足进步,但基础研究薄弱影响其稳产和高产,国内外尚无羊肚菌栽培菌株种质资源遗传多样性的研究报道。本文对来自全国12省份的36个羊肚菌栽培菌株进行了ITS系统发育分析,并采用RAPD进行了遗传多样性评价。结果表明,结合有效的参考菌株序列,通过ITS序列分析可以将供试菌株进行区分和鉴定,在36个菌株中,26个菌株属于梯棱羊肚菌Morchella importuna,其他10个菌株属于六妹羊肚菌M. sextelata;将自40条RAPD引物中筛选出的14条用于供试菌株遗传多样性分析,共扩增出124条多态性条带;UPGMA聚类可将供试菌株分为两大类群,分别对应于ITS系统发育分析中的梯棱羊肚菌和六妹羊肚菌两个物种,梯棱羊肚菌种内菌株多态性高于六妹羊肚菌。OPA17引物和OPA18引物分别在AA02和AA15菌株中扩增出具有唯一性的特征条带,对两个特征条带进行回收测序后,设计出两个特异性SCAR的引物,它们能有效地从36个供试菌株群体中将菌株AA02和AA15鉴别出来。本文首次全面系统地采用ITS分析鉴别了我国羊肚菌栽培菌株的种性,采用RAPD分子标记系统地评价了羊肚菌栽培菌株的遗传多样性,并验证了RAPD分子标记转化为菌株特征性SCAR标记的可行性。     

中国靴耳属6个新种

本文在形态学及分子系统学基础上,对6个采自云南、广西、福建和江西的靴耳属新种进行描述,分别命名为齿缘靴耳、异囊靴耳、假黏靴耳、网孢靴耳、条纹靴耳和毛缘靴耳,并编制中国靴耳属已知物种检索表。基于已知的靴耳属ITS序列,对靴耳属的系统发育分析表明球孢亚属是并系群,并确定了锁状联合的有无及菌盖表皮是否具有凝胶层是靴耳亚属的主要分类特征。     

枇杷属内栽培种和部分野生种ITS序列分析

对不同栽培区的25种普通枇杷品种以及7种枇杷属野生种的ITS序列进行扩增并测序,采用邻接法和最大简约法进行系统发育树的构建并对枇杷属内不同种间的遗传关系进行了分析。结果表明:枇杷属植物ITS序列ITS1+5.8S rDNA+ITS2总长度为592 bp或594 bp,长度变化发生在ITS2。所有样本的ITS1和5.8S rDNA长度一样,都是223 bp和168 bp;而ITS2为201 bp或203 bp。5种枇杷属野生种的ITS序列长度为594 bp,包括栎叶枇杷、大渡河枇杷、南亚枇杷、南亚枇杷窄叶变种和大瑶山枇杷;其余2种枇杷属野生种(麻栗坡枇杷、小叶枇杷)和普通枇杷栽培种的ITS序列长度都为592 bp。所有样本ITS序列的GC含量为64.2%~64.5%,其中ITS1为64.1%~65.5%,ITS2为68.1%~72.6%。对所有样本的ITS序列比对产生44个可变位点,其中38个为简约信息位点,其中11个位于ITS1,5个位于5.8S rDNA,22个位于ITS2。最大的种间序列差异为7.7%,最小的种间差异发生在麻栗坡枇杷和小叶枇杷之间,仅为0.2%。普通枇杷种内的ITS序列差异很低,25种普通枇杷栽培种之间的序列差异为0~1.5%。所研究的枇杷属植物可分为3个分支。分支Ⅰ包括所有普通枇杷品种,分支Ⅱ包含5种野生枇杷种,包括栎叶枇杷、大渡河枇杷、南亚枇杷、南亚枇杷窄叶变种和大瑶山枇杷;分支Ⅲ由2个野生枇杷种(麻栗坡枇杷、小叶枇杷)组成。该研究结果表明ITS序列对枇杷种间鉴定和系统发育分析具有一定意义,但对普通枇杷栽培种间的鉴定作用不大。     

The ITS1-5.8S-ITS2 sequence region in the Musaceae: structure, diversity and use in molecular phylogeny

Genes coding for 45S ribosomal RNA are organized in tandem arrays of up to several thousand copies and contain 18S, 5.8S and 26S rRNA units separated by internal transcribed spacers ITS1 and ITS2. While the rRNA units are evolutionary conserved, ITS show high level of interspecific divergence and have been used frequently in genetic diversity and phylogenetic studies. In this work we report on the structure and diversity of the ITS region in 87 representatives of the family Musaceae. We provide the first detailed information on ITS sequence diversity in the genus Musa and describe the presence of more than one type of ITS sequence within individual species. Both Sanger sequencing of amplified ITS regions and whole genome 454 sequencing lead to similar phylogenetic inferences. We show that it is necessary to identify putative pseudogenic ITS sequences, which may have negative effect on phylogenetic reconstruction at lower taxonomic levels. Phylogenetic reconstruction based on ITS sequence showed that the genus Musa is divided into two distinct clades--Callimusa and Australimusa and Eumusa and Rhodochlamys. Most of the intraspecific banana hybrids analyzed contain conserved parental ITS sequences, indicating incomplete concerted evolution of rDNA loci. Independent evolution of parental rDNA in hybrids enables determination of genomic constitution of hybrids using ITS. The observation of only one type of ITS sequence in some of the presumed interspecific hybrid clones warrants further study to confirm their hybrid origin and to unravel processes leading to evolution of their genomes.     

Analysis of phylogenetic relationships of Potamogeton species in China based on chloroplast trnT-trnF sequences

Sequences of the chloroplast trnT-trnF region were analyzed for species of the genus Potamogeton distributed in China to reconstruct phylogenetic relationships. The phylogenetic analyses showed that the genus Potamogeton could be divided into two clades. Eighteen species formed a monophyletic clade while the remaining four formed a second, distinguishable one, supporting the conventional treatment that the genus Potamogeton contains the submerged linear-leaved group and the submerged broad-leaved group. The first clade, which represented the subgenus Potamogeton, could be further divided into two subclades. The second clade, which represented the subgenus Coleogeton, displayed a close phylogenetic relationship with the subgenus Potamogeton and occupied a unique position within the genus Potamogeton. This finding suggested that the treatment of the subgenus Coleogeton, which was once regarded as the genus Stuckenia Börner, may need to be reconsidered. Furthermore, identification of maternal donors of some hybrids was successfully applied based on sequence of maternally inherited chloroplast genome. The female parents of three putative hybrids, P. × malainoides, P. × anguillanus, and P. × orientalis, were proved to be accordant with previous morphological conclusions.     

Phylogenetic reassessment of the Teloschistaceae (lichen-forming Ascomycota, Lecanoromycetes)

The Teloschistaceae is a widespread family with considerable morphological and ecological heterogeneity across genera and species groups. In order to provide a comprehensive molecular phylogeny for this family, phylogenetic analyses were carried out on sequences from the nuclear ribosomal ITS region obtained from 114 individuals that represent virtually all main lineages of Teloschistaceae. Our study confirmed the polyphyly of Caloplaca, Fulgensia and Xanthoria, and revealed that Teloschistes is probably non-monophyletic. We also confirm here that species traditionally included in Caloplaca subgenus Gasparrinia do not form a monophyletic entity. Caloplaca aurantia, C. carphinea and C. saxicola s. str. groups were recovered as monophyletic. The subgenera Caloplaca and Pyrenodesmia were also polyphyletic. In the subgenus Caloplaca, the traditionally recognized C. cerina group was recovered as monophyletic. Because this study is based solely on ITS, to maximize taxon sampling, the inclusion of phylogenetic signal from ambiguously aligned regions in MP (recoded INAASE and arc characters) resulted in the most highly supported phylogenetic reconstruction, compared with Bayesian inference restricted to alignable sites.