基于ITS序列探讨忍冬属的系统发育关系

以七子花(Heptacodium miconioides)为外类群,运用MEGA软件对20种忍冬属植物进行系统发育分析,采用邻接法(NJ)和最大简约法(MP)构建系统发育树,从分子系统学角度探讨忍冬属下的亲缘关系.结果表明:(1)在NJ和MP系统树中,没有形成系统树的基部分支,忍冬亚属(Subg.Chamaecerasus)和轮花亚属(Subg.Lonicera)没有形成姐妹群关系.(2)在各系统树中,囊管组内的各种没有聚为一支,故认为对囊管组的划分应进一步探讨.(3)忍冬属ITS区(ITS1+ITS2)的信息位点达到11.0%,信息位点比较丰富,证明ITS序列可以为解决忍冬属植物的系统发育问题提供较强的证据.     

基于ITS序列和trnL-F序列探讨小叶锦鸡儿、中间锦鸡儿和柠条锦鸡儿的种间关系

中间锦鸡儿Caragana davazamcii Sancz.的分类处理一直存在争议, 它与小叶锦鸡儿C. microphylla Lam.和柠条锦鸡儿C. korshinskii Kom.的关系尚不清楚。该种被处理为一个独立的种或后两个种的变种。本文利用ITS序列和叶绿体trnL-F序列, 综合形态和地理分布, 探讨了中间锦鸡儿的起源及与另外两个种的种间关系。结果显示, 中间锦鸡儿的trnL-F序列与小叶锦鸡儿完全一致, 而与柠条锦鸡儿有明显差异。中间锦鸡儿的ITS序列高度纯合, 不支持该种可能是杂交起源的假设。相反, 另外两个种的ITS序列均出现多个位点杂合, 克隆后均得到2种不同的序列。中间锦鸡儿的ITS序列与小叶锦鸡儿2种序列中的1种完全一致。该结果表明, 中间锦鸡儿可能作为亲本之一参与了小叶锦鸡儿的杂交起源, 或者基因流是造成这两个种形态相似的主要原因。中间锦鸡儿与柠条锦鸡儿形态上的相似可能是趋同进化的表现。     

花椒cpDNA trnL-F间隔区序列的特征及其在混淆品鉴别中的应用

目的:通过分析花椒cpDNA trnL-F间隔区序列特点,探讨该序列在花椒与其混淆品鉴别中的意义.方法:对花椒及其混淆品进行cpDNA trnL-F间隔区序列比较研究.结果:花椒cpDNA trnL-F间隔区序列为349bp、AT百分比为62.1%.尽管花椒的果实在外部形态,物理特性上与混淆品差异较小,但在cpDNA trnL-F间隔区序列上却存在着显著而稳定的差异.该序列在属以下的分类阶元中同源性极高,可达100%.结论:根据cpDNA trnL -F间隔区碱基序列的差异,能有效地鉴别花椒及其属以上分类阶元的混淆品.     

窄叶鲜卑花(Sibiraea angustata)nrDNA ITS和cpDNA trnL-F序列分子进化特点的分析

应用PCR产物直接测序法分析了窄叶鲜卑花居群间nrDNA(核糖体DNA)ITS序列和cpDNA(叶绿体DNA)trnL-F的碱基差异,并与cpDNAtrnS-G序列和rpl20-rps12序列进行比较,从而初步研究两套植物基因组的变异速率。采用改良的CTAB法从硅胶干燥的窄叶鲜卑花叶片中提取总DNA,并对nrDNA ITS和cpDNAtrnL-F区域进行扩增、纯化、测序。nrDNA ITS序列共有601 bp,有变异位点3处,变异位点百分率为0.05%,(G+C)含量为41.4%。cpDNAtrnL-F序列共有927 bp,有变异位点1处,变异位点百分率0.01%,(G+C)含量为32.6%,两种序列的核苷酸多样性非常低。比较发现,窄叶鲜卑花nrDNA ITS区域较cpDNAtrnS-G序列和rpl20-rps12序列保守,变异速率较慢,比cpDNAtrnL-F序列变异速率稍快。通过对ITS序列单倍型(haplotype)进行分析发现,窄叶鲜卑花现有分布范围经历了居群近期范围扩张,与叶绿体基因组(trnS-G和rpl20-rps12序列)得出的结论一致。因此,窄叶鲜卑花nrDNA ITS序列适合该种的谱系地理学研究。     

基于ITS序列分析豹子花属与5种百合的亲缘关系

以滇蜀豹子花和多斑豹子花为材料,采用PCR直接测序法测定其ITS序列,结合GenBank中其它3种豹子花和5种百合的ITS序列,构建了这10种植物的系统发育树.结果表明:(1)10种植物的ITS序列长度在625bp～627 bp之间,总G C含量在60.38%～61.12%之间,5.8S的G C含量除大理百合为45.4%外,其余9种植物为55.01%或54.60%,说明ITS序列在进化上保守性较强,同属不同种甚至不同属间的长度差异不明显;(2)NJ、MP、ME聚类树的分支趋势一致,都是豹子花属植物先聚在一起再和5种百合相聚,滇西豹子花和豹子花在3种聚类树中都以99%以上的支持率聚成一支,说明这2个种的亲缘关系最近;(3)在10种植物中,形态相似且分布海拔和区域重叠的种类先相聚,说明这些物种的亲缘关系密切.     

秦巴山区漆树nrDNAITS和cpDNA序列分子进化特点的分析

应用PCR产物直接测序法分析漆树种群nrDNA （核糖体DNA） ITS序列和cpDNA序列（matK、rbcL、psbA-trnH）的碱基差异,初步研究两套植物基因组的变异速率。结果表明：nrDNA ITS序列共有518 bp,有变异位点15处,变异位点百分率为2.9%,（G+C）含量为61.8%。cpDNA序列合并后长度1 907 bp,有变异位点20处,变异位点百分率为1.05%,（G+C）含量为36.1%。通过对ITS序列核糖型（Ribotype）和叶绿体序列单倍型（Haploype）进行分析发现,秦巴山区漆树区域性分布明显,不同区域拥有自己独特的单倍型,漆树居群历史近期没有扩张。nrDNA ITS序列较叶绿体序列进化较快,变异速率较快。nrDNA ITS序列及叶绿体matK、psbA-trnH适合漆树的亲缘地理学研究。     

基于ITS和trnL-F序列碱基差异的繁缕及其近缘种的亲缘关系分析

应用PCR产物直接测序法分析了繁缕[Stellaria media(L.)Villars]及其近缘种和鹅肠菜[Myosoton aquaticum (L.)Moench]的ITS和trnL-F序列的碱基差异,并以孩儿参[Pseudostellaria heterophylla(Miq.)Pax]为外类群构建N-J系统树,分析了这些种类的种间亲缘关系.结果表明,供试的繁缕属(Stellaria L.)种类及鹅肠菜的ITS和trnL-F序列长度分别为521～784和788～951 bp,各有变异位点77和59个,其中信息位点分别为18和11个,种间碱基差异百分率分别为6.5%和3.1%.ITS的碱基组成为A 22.1%、T20.9%、G 28.5%和C 28.5%,G+C含量57.0%;trnL-F的碱基组成为A 35.9%、T 33.7%、G 15.7%和C 14.8%,G+C含量30.5%.繁缕、雀舌草(S.alsine Grimm)和箐姑草(S.vestita Kurz)的ITS和trnL-F序列一致;鹅肠菜的ITS序列中有4个位点与前述种类不同,但trnL-F序列则相同;中国繁缕(S.chinensis Regel)的ITS和trnL-F序列与孩儿参较相似.在N-J系统树中,鹅肠菜与繁缕、雀舌草和箐姑草聚为一支,表明它们的亲缘关系相对较近,支持将鹅肠菜重新归入繁缕属的分类处理.研究结果显示,ITS和trnL-F序列分析均可用于繁缕及其近缘种的鉴别,且ITS是更为适宜的分子标记.     

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。     

牵牛复合体（旋花科）的分类学研究

采用解剖镜和扫描电镜对牵牛复合体[牵牛Pharbitis nil（L．）Choisy、裂叶牵牛P.hederacea（L．）Choisy和圆叶牵牛P.purpurea（L．）Voigt]的叶形、萼片、果实和花粉形态进行了观察,同时对其叶绿体DNA trnL—F和核基因ITS进行了分析。结果表明,牵牛、裂叶牵牛与圆叶牵牛的外部形态,在叶形、萼片的形状及毛被、果实形态上的差异明显;花粉形态的差别也较为明显;在trnL-F和ITS序列分别构建的系统树中,牵牛、裂叶牵牛和圆叶牵牛聚为一个分支,牵牛和裂叶牵牛聚为一个小分支,ITS序列系统树的支持率为70％,trnL—F序列分子树的支持率仅为63％。根据以上不同,本研究认为牵牛、裂叶牵牛和圆叶牵牛都应作为种级处理。     

中国特有诸葛菜复合群的系统发育关系

利用5．8S核糖体DNA全长间隔序列（ITS／5．8S）和叶绿体基因mat K对中国原产诸葛菜复合群的系统发育关系进行了分析研究。ITS序列结果支持中国诸葛菜复合群分为两支：一支由湖北诸葛菜和太白诸葛菜组成;另一支由诸葛菜和铺散诸葛菜组成。mat K的序列分析结果表明,在中国诸葛菜复合群的系统发育树中,铺散诸葛菜和诸葛菜处于基部位置。结合以前的核型分析和本文的研究结果,我们不支持将湖北诸葛菜和太白诸葛菜归隶于诸葛菜,而支持我们之前提出的两种可能的原始细胞型的进化假说。另外,根据生物地理学分析,推测从长江中下游到秦岭地区是中国原产诸葛菜的近代分化中心。     

Investigation of the mechanism of temperature sensitivity of the electroreceptors of ampullae of lorenzini

In experiments on Black Sea skates (Raja clavata), the potential of the receptor epithelium of the ampullae of Lorenzini and spike activity of single nerve fibers connected to them were investigated during electrical and temperature stimulation. Usually the potential within the canal was between 0 and –2 mV, and the input resistance of the ampulla 250–400 k. Heating of the region of the receptor epithelium was accompanied by a negative wave of potential, an increase in input resistance, and inhibition of spike activity. With worsening of the animal's condition the transepithelial potential became positive (up to +10 mV) but the input resistance of the ampulla during stimulation with a positive current was nonlinear in some cases: a regenerative spike of positive polarity appeared in the channel. During heating, the spike response was sometimes reversed in sign. It is suggested that fluctuations of the transepithelial potential and spike responses to temperature stimulation reflect changes in the potential difference on the basal membrane of the receptor cells, which is described by a relationship of the Nernst's or Goldman's equation type.I. P. Pavlov Institute of Physiology, Academy of Sciences of the USSR, Leningrad. I. M. Sechenov, Institute of Evolutionary Physiology and Biochemistry, Academy of Sciences of the USSR, Leningrad. Pacific Institute of Oceanology, Far Eastern Scientific Center, Academy of Sciences of the USSR, Vladivostok. Translated from Neirofiziologiya, Vol. 12, No. 1, pp. 67–74, January–February, 1980.