基于ITS和trnL-trnF序列的草木樨种群遗传多样性研究

以白花草木樨(Melilotus alba)和黄花草木樨(Melilotus officinalis)18个地理种群植物为材料,用ITS序列和trnL-trnF序列研究了2种草木樨不同种群间的遗传多样性。结果表明:(1)trnL-trnF序列对位后长度为459bp,其中包括6个变异位点,6个简约信息位点,G+C含量为33.1%;ITS序列对位后长度为714bp,其中包括5个变异位点,3个简约信息位点,G+C含量为48.9%。(2)在基于trnL-trnF序列构建的系统发育树中,2种草木樨能够形成单系分支,说明trnL-trnF序列在草木樨中的鉴别能力较强。(3)单倍型多样性以及核苷酸多样性分析表明,黄花草木樨的遗传多样性高于白花草木樨。     

基于SSR分子标记分析云南月季种质资源亲缘关系(英文)

利用简单重复序列SSR(simple sequence repeat)标记技术对48份月季种质资源(包括14份野生种、20份古老月季品种和14份栽培品种)的遗传多样性和亲缘关系进行了分析.结果表明,(1)18对SSR引物在18个SSR位点上共检测到160个等位基因,每一位点的等位基因变幅为6～13个,平均8.9个,材料间遗传相似系数变化范围为0.157 8～0.754 9,表明在分子水平上云南月季种质资源具有丰富的遗传多样性.(2)聚类分析结果显示,在相似系数为0.44处,可将 14个野生种明显分为6个组,这与植物形态学分类结果上基本一致;在遗传相似系数为0.40水平上将48份供试材料分为八大组群.(3)亲缘关系分析结果显示,5个野生种和所有古老月季品种与大多数栽培品种的亲缘关系较近.     

桑黄真菌分子鉴定及遗传多样性分析

药用真菌桑黄具有明显的抗肿瘤、抗氧化、增强免疫等药理活性,但研究者对其基源还没有达成共识,多种Phellinus属真菌被当作桑黄入药使用。采用rDNA ITS序列分析技术,对桑黄真菌进行分子鉴定及遗传多样性分析。通过rDNA ITS序列分析,成功鉴定出一份混淆样品(Phellinus spp-04),并将中国主要使用的桑黄真菌明确鉴定为P.baumii和P.linteus两种,未检测到P.igniarius的使用。依据rDNA ITS序列计算遗传距离并构建系统发育树,结果表明3种主要桑黄真菌存在明显的遗传分化,在系统发育树中明确聚为3个独立菌种类群。在3种桑黄真菌rDNA ITS序列中,存在颠换、转换及插入/缺失3种类型的变异位点,分别在P.linteus、P.baumii和P.igniarius中鉴定出9、9、8种rDNA ITS单倍型序列,不同单倍型菌种间遗传分歧度变化表现出明显的物种差异性。     

美国西部不同地区Grayia spinosa核DNA ITS序列分析

藜科植物Grayia spinosa是美国西部地区的特有种,多生长在干旱盐碱地,具有重要的生态价值。该研究测定了采自美国西部犹他州G.spinosa的nrDNA ITS序列,与Gen Bank中已提交的G.spinosa的所有ITS序列以及G.spinosa的四个近缘种作为外类群进行比较,分析了美国西部不同地区G.spinosa ITS序列的一级结构与其RNA二级结构的变异规律。结果表明:所有G.spinosa样品的nrDNA ITS序列长度在611~623 bp之间,GC含量在60.35%~61.0%之间,序列间共存在22个变异位点,5个为简约信息位点。各样品间的遗传距离在0.001 8~0.008 9之间,不同样品间的遗传距离与地理距离的相关性不显著。邻接法构建的系统发育树显示所有G.spinosa聚为一大支,与外类群形成明显分支。此外,利用RNAfold在线软件预测了G.spinosa ITS序列的RNA二级结构,将8个G.spinosa样品的RNA二级结构根据构型差异大体上分为四类,分别记为type A,B,C和D四类,主要变异出现在ITS1和ITS2区。所不同的是在G.spinosa ITS的一级结构分析中GSNE1与GSWA8体现出更近的亲缘关系,但二者的RNA二级结构差异明显,同时GSNE2、GSUT3、GSUT4、GSCA5、GSCA6、GSCO7在ITS序列一级结构分析中也体现出较近的亲缘关系,但是他们的RNA二级结构差异明显。这可能与ITS序列的RNA二级结构在进化中体现出更大的保守性有关。     

基于ITS序列分析仲彬草属植物的亲缘关系

以旱雀麦为外类群,用PAUP 4.0b10软件并采用最大简约法和邻接法对11份仲彬草属物种的ITS区序列进行系统发育分析,两种方法得到的系统发育树基本一致。结果表明:(1)整个ITS序列长度变异范围为596~601 bp;G C含量在所有ITS中的变化范围为61.20%~62.44%;序列间的遗传分化距离为0.003~0.033,平均值为0.015;(2)疏花仲彬草和塔克拉干仲彬草2个物种聚为一支,位于系统发育树的底部,在最大简约法和邻接法分析中分别获得78%和82%的自展支持率,它们之间的亲缘关系较近;(3)形态相似、地理分布一致的物种有聚在一起的倾向,表现出较近的亲缘关系;(4)ITS区序列分析的结果与细胞学、形态学的研究结果基本一致,因此ITS区序列分析能反映仲彬草属种间关系。     

杂交稻亲本核糖体DNA的ITS序列比较

以典型粳稻(O．sativa ssp．japonicn)秋光作为外类群,典型籼稻(O．sativa ssp．indica)南京11号作为对照,对两优培9、培两优288、汕优63三个籼型组合的6个亲本的核糖体基因(nrDNA)内转录间隔区(ITS)的全序列进行了比较分析,结果表明：供试材料的ITS序列有较丰富的遗传差异,以ITS序列信息构建的系统树能反映出品种间的亲缘关系,3个组合亲本间遗传距离以超级稻两优培九的亲本9311与培矮64S遗传距离最远．     

地衣的ITS序列系统发育分析和DNA条形码的初探

目的:构建出地衣植物核糖体rDNA(nrDNA)的ITS序列的系统发育树并探讨地衣植物的DNA条形码.方法:以黑龙江五大连池风景区的地衣植物为材料,采用特异性引物对地衣植物的ITS序列进行Pcr扩增,直接对其Pcr产物进行测序,利用MEGA4.0软件建立地衣植物的ITS序列的系统发育树.结果:根据系统发育分析得出一致性指数CI和维持性指数RI分别为0 5356和0.6602,相同属地衣的样本间即种内的遗传距离 和不同属的样本间即种间的遗传距离(K-2-P)平均值分别为0.030和0.600,种间距离大于种内距离.结论:根据地衣植物样本间的遗传距离(K-2-P)的分析,得出核糖体rDNA的ITS基因对地衣近缘属的分类鉴定上具有一定的参考价值,建议作为地衣分类鉴定的条形码的测试片段.     

基于叶绿体DNA ndhA和nrDNA ITS序列变异分析栽培柿及其近缘种亲缘关系

以柿属植物（Diospyros spp.）中与柿近缘的8种共30个基因型为试材,进行核糖体DNA(nrDNA)内转录间隔区（ITS）和叶绿体DNA ndhA序列变异分析,并通过软件计算两个序列及合并后的进化模型,依据进化模型采用ML法(maximum likelihood method)分析进化关系。为进一步弄清柿属植物种间亲缘关系和供试柿（Diospyros kaki Thunb.）种内分子差异提供了理论依据。结果表明：（1）ndhA序列长度变异范围在1 492~1 511,14个信息位点;ITS序列长度变异范围在660~761,56个信息位点。ITS、ndhA和ndhA+ITS（ndhA和ITS合并）最适碱基进化模型分别为（TrN+I+G）、（F81+I）和（GTR+I+G）。综合ITS和ndhA序列分析表明：柿与油柿和云南野毛柿亲缘关系最近,与美洲柿和乌柿最远。（2）21份柿品种材料的ITS长度均为730,包括4个变异位点,据此4个变异位点对供试柿种内21个品种进行聚类分析。研究认为,ndhA和ITS能较清楚解释了柿与其近缘种间的亲缘关系,并通过柿品种ITS的差异位点分析鉴别出栽培柿种内的差异。     

不同居群栽培牡丹rDNAITS区序列分析及鉴别

对我国四个地区牡丹主要栽培品种rDNA ITS区序列进行测定,研究各居群rDNA ITS序列特征及差异,建立不同地区主要牡丹栽培品种的区域性分子标记,参照GeneBank信息(登录号:U27692)利用Clustal X、MEGA 3.1分子进化遗传分析软件对测序结果排序.牡丹ITS全序列长度为652 bp,相对于GenBank中牡丹rDNA ITS全序列在448位少一个C碱基,其中ITS1为267 bp,5.8 S为163 bp,ITS2为222 bp,GC含量为55.7%～56.9%,共有30个变异位点,主要发生在ITS1、ITS2区,5.8S区也存在多个位点的变异.牡丹rDNA ITS区序列特征(SNPs)可用于不同地区主要牡丹栽培品种的鉴别.     

用ISSR标记分析红麻种质资源的遗传多样性

为明确红麻种质资源的遗传多样性和亲缘关系,以20个国家的32份红麻(Hibiscus cannabinus L.)种质资源为材料,从90个ISSR引物中筛选出22个多态性引物对供试材料进行PCR扩增,最终选用条带最清晰、多态性明显的13个引物的扩增数据进行统计分析.结果表明:(1)13条ISSR多态性引物共扩增出谱带总数59条,多态性条带总数为47条,多态性条带比率达79.66%,其遗传多样性较丰富;(2)在切割线L1取值为0.73时,可将供试材料分为一个由22份栽培品种构成的L1-1大类群,以及由8份野生材料和2份古老地方品种构成的3个独立的个类和3个不同小类群.(3)当切割线L2取值为0.77时,又可将第1个大类群L1-1中22份栽培品种根据其亲缘关系,重新划分为I1、I2、I3、I4 4个不同的亚类群,各亚类群表现出明显的地域性特点.(4)聚类结果显示,红麻多数栽培品种之间的遗传差异较小,亲缘关系较近,其遗传多样性比野生材料明显狭窄.     

北柴胡与银州柴胡的ITS条形码鉴定研究

目的:建立基于内转录间隔区(ITS)序列的北柴胡与银州柴胡分子鉴定新方法。方法:以来自北京、宁夏、山西、甘肃、河北的10个居群共125份北柴胡及银州柴胡样品为实验材料,提取其总DNA,并PCR扩增其ITS序列,对序列进行双向测序,应用Clustal X及BLAST查错,用MAGA 5.0进行序列分析,计算种内、种间遗传距离,构建邻接树,并统计不同单倍型的分布情况。结果:北柴胡与银州柴胡的ITS序列全长为604 bp,有7个变异位点,共计6种单倍型,其中单倍型1为银州柴胡所特有,单倍型2~6为北柴胡所特有;ITS序列种内最大遗传距离0.005,种间最小遗传距离0.007。结论:利用ITS序列可快速准确地鉴定北柴胡与银州柴胡。     

冬虫夏草培养子实体ITS,5.8S的分析及系统发育研究

对野生冬虫夏草的人工培养子实体的ITS1,ITS2和5.8S间区序列进行了克隆,并结合已有的序列对ITS1,ITS2和5.8S进行了系统发育分析。结果表明,人工培养子实体与中华被毛孢(Hirsutella sinensis L95DBM-1)具有96%的同源性,在NJ邻接树上形成明显的一支,与虫草属其它类群种间具有明显差异,表明分离培养的虫草子实体为中华被毛孢。遗传距离分析结果显示,培养虫草序列与已知虫草在种内也存在一定差异,可能暗示虫草种群在不同区域具有一定的遗传分化。     

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。     

新疆核桃4个栽培品种及野生种的遗传多样性分析

以新疆地区种植的4个核桃(Juglans regia Linn.)栽培品种(包括新栽培品种'温185'和'新新2'以及老栽培品种'新丰'和'扎343')及巩留野核桃自然保护区生长的野生核桃为研究对象,对其cpDNA的psbK-psbI区间和mtDNA的COX2 intronⅠ区间以及nrDNA的ITS和ETS区间的DNA片段序列进行了比较分析,并对其MP、ML和UPGMA系统发育树进行了分析;此外,还基于SSR分子标记结果对其进行了遗传多样性指数、UPGMA系统发育树和遗传分组分析.结果表明:野生种与4个栽培品种的cpDNA和mtDNA片段序列无碱基变异,而其nrDNA的片段序列却存在3个碱基变异,但4个栽培品种间无碱基变异.以麻核桃(J.hopeiensis Hu)为外类群,基于上述4个DNA片段序列构建的MP、ML和UPGMA系统发育树的聚类结果一致,均表现为4个栽培品种聚为一组,而野生种和麻核桃则分别单独聚为一组.野生种的观测杂合度、预期杂合度和固定指数分别为0.383、0.448和0.153,4个栽培品种的上述3个遗传多样性指数分别为0.428~0.576、0.423~0.619和-0.043~0.234.基于SSR分子标记结果的UPGMA系统发育树和分组数为5的遗传分组结果均表明:野生种和品种'温185'分别单独为一组;品种'新新2'和'新丰'为一组;而品种'扎343'也单独为一组,但与品种'新新2'和'新丰'遗传关系较近.遗传分组结果还表明:分组数为3更利于明确品种'扎343'的分组地位,此时,其与品种'新新2'和'新丰'为一组.综合分析结果表明:核桃4个栽培品种间的遗传差异较小,且老栽培品种的遗传多样性总体上高于新栽培品种;野生种与栽培品种间具有明显的遗传差异,说明在育种或栽培过程中核桃种质资源的遗传多样性可能会逐渐降低,并且,该野生种可为核桃的分子育种提供天然的基因库资源.     

黑龙江省大豆菌核病菌核盘菌遗传多样性分析

了解黑龙江省不同地区侵染大豆核盘菌菌株分离物间的主要特性差异,利用PDA培养基对核盘菌进行分离和纯化,同时利用RAPD和rDNA-ITS标记方法对核盘菌进行遗传多样性分析,获得了50株纯化的核盘菌,用RAPD标记确定的遗传相似系数范围为0.54-0.98,平均相似系数为0.76,说明供试的核盘菌菌株的基因型具有一定的差异。对50个测定序列有差异的32个核盘菌ITS和5.8S rDNA片段的多序列对位分析,在ITS1区域的1-40bp种间变化较大,主要以碱基颠换和转换为进化形式。ITS2区域非常保守没有变异位点。黑龙江省核盘菌菌株在DNA水平上和ITS间隔区上具有较显著的遗传变异,显示出丰富的遗传多样性。     

节瓜及近缘葫芦科作物种质资源rDNA-ITS序列分析与系统进化研究

通过PCR扩增获得了56份节瓜种质资源及7份相关瓜类种质资源的rDNA-ITS序列,测序后结合GenBank中34份葫芦科作物的ITS序列,利用生物信息学软件分析序列长度、变异位点、G+C含量、遗传分歧、同源性百分比差异、系统进化关系。节瓜种质资源ITS基本序列全长612~617 bp,G+C含量59.97%~61.07%,供试材料间共96个变异位点,其中一些变异位点有明显的种性特征,可作为特异DNA指纹鉴别位点。基于ITS序列差异,56份节瓜材料聚为5大类,其中12-2-3材料为单独一个分支,黑毛节瓜H2251为第二分支,H5FA为第三分支,剩余节瓜材料聚为第四、五分支。节瓜材料12-2-3与其他材料遗传分歧最大,农艺性状与抗性也差异较大,可用作节瓜杂交育种的亲本以扩大选择范围。节瓜的系统位置排列在Indomelothria blumei(GU799496)与Dactyliandra welwitschii(HQ201973)之间,与Indomelothria blumei亲缘关系最近;Mrbayes软件分析表明,葫芦科作物Zehneria thwaitesii(AM981145)、Ctenolepis cerasiformis(AM981142)、Cucumis melo(AM36377)、Dactyliandra welwitschii(HQ201973)、Trochomeria macrocarpa(AM981141)最原始,系统进化顺序为甜瓜→南瓜、栝楼、苦瓜、丝瓜、西瓜、蒲瓜→冬瓜、节瓜→黄瓜。本研究通过分析节瓜及近缘葫芦科作物种质资源的ITS序列,为其系统进化、DNA指纹鉴别、育种亲本选择及比较组学分析等提供了分子生物学依据。     

部分百里香属植物分子系统学研究

采用ITS序列分析和ISSR分子标记技术,对中国野生百里香(5个种2个变种)及国外百里香(2个种)共计20份材料进行了属内种间及种下水平的系统发育和亲缘关系研究.结果表明:(1)ITS序列的系统发育树能较好地说明百里香属种间亲缘关系,地椒、地椒亚洲变种、百里香和Thymus serpyllum共同聚为一组,Bootstrap支持率为96%,表现为较近的亲缘关系;(2)基于ITS序列的系统发育树和ISSR多态性标记的聚类分析均将地椒怀远居群和地椒展毛变种兴凯居群聚为单独的一组,表现出与其它供试材料间较为明显的遗传差异;(3)ISSR遗传多态性分析将地椒、地椒亚洲变种和百里香很好的聚类;种下居群间的聚类则体现了与地理分布之间一定的相关性.将本实验结果与野外考查及形态学比较相结合,可以得出以下结论:地椒、地椒亚洲变种和百里香三者之间属于近缘种,并与国外的T.serpyllum种间有很近的亲缘关系;支持《黑龙江植物志》将地椒展毛变种兴凯居群列为单独的一个种;地椒怀远居群在遗传背景及分布生境上有很大的特殊性,对其在百里香属植物中的系统地位仍需进一步研究确定.     

乳白石蒜rDNA-ITS序列分析及种内系统发育研究

对来源于不同产地的11个乳白石蒜(Lycoris albiflora Koidz.)种源的rDNA-ITS序列进行了扩增、纯化、克隆、酶切和测序,并对各种源的rDNA-ITS序列长度、G+C含量、碱基差异和遗传距离进行了比较分析,构建了系统发育树.结果表明,乳白石蒜11个种源的rDNA-ITS序列具有较高的同源性,但不同种源间的ITS序列长度和碱基变异较大;乳白石蒜rDNA-ITS序列总长度约为700 bp,共有318个变异位点;ITS1、ITS2和5.8S rDNA片段长度分别为222～245、240～252和163 bp;ITS序列中的G+C含量均明显高于A+T含量,ITS1和ITS2片段中的G+C含量分别为53.8%～70.5%和63.4%～73.4%;碱基变异类型多为颠换、转换、插入和缺失.种源间的遗传距离差异较大,其中浙江天目山种源(TM3)与浙江宁波种源(NB2)的遗传距离最小(0.000),其他种源间遗传距离为0.067～0.323.基于ITS序列分析结果可将11个乳白石蒜种源聚为3大类,第1类包括采自浙江天目山(TM1和TM2)和浙江宁波(NB3)的3个种源,花和花丝多为白色;第2类包含来源于不同产地的7个种源,花多为乳白色或乳黄色;第3类仅有采自浙江兰溪(LX)的1个种源,花色变异较大.研究结果表明,乳白石蒜种内有丰富的遗传变异,种源间的ITS序列差异与花的特征变化一致,但与地理分布并不相关;rDNA-ITS序列分析可用于乳白石蒜的亲缘关系、物种鉴别和遗传多样性研究.     

基于PAL基因序列的地方苦荞品种遗传多样性分析

苦荞在中国具有广泛的栽培种植地区,长时间演化形成了丰富的遗传多样性。为了研究和利用苦荞资源,以国内北方苦荞产区(内蒙古、青海、陕西、山西、甘肃)、西南苦荞产区(西藏、四川、贵州、云南)、国内其他地方品种(江西、安徽、湖北、湖南、广西)及国外品种(尼泊尔)共计67份苦荞材料为研究对象,PCR扩增其PAL基因并测序。在此基础上分析苦荞的遗传多样性,并采用NJ法(neighbor-joining)对67份苦荞材料构建系统进化树。结果表明,供试的67份苦荞材料的PAL基因序列长度为2011 bp,其中,变异位点为160个,占序列总长度的7.9%,简约信息位点为33个,占序列总长度的1.64%,突变的类型主要是碱基的转换与颠换,高变异位点均集中在外显子2的N端。不同来源的苦荞材料间的遗传距离分布于0.002~0.016之间,来源于中国四川组的苦荞材料种内平均遗传距离最大(0.016),中国内蒙古组的最小(0.002)。中国四川地区的材料与其他地区来源的材料间的遗传距离位于0.010~0.016之间,而其他地区间的遗传距离为0.004~0.013。67份苦荞材料的平均π值和θ值分别为0.0034和0.0143。其中,中国四川材料的π值为0.0148。基于PAL基因序列构建的NJ进化树中,67份苦荞材料分为7个类群,分类与地理来源无关。仅中国西藏来源的5份材料聚集为一类,说明PAL基因序列较为稳定,多数材料间变化差异较小。中国四川地区的苦荞材料具有丰富的遗传多样性,中国西藏地区的某一材料中有较多的SNP位点,推测中国西藏的部分材料可能存在突变的热点区,预示着PAL基因新的突变位点区域。     

西施舌5个地理群体ITS1序列变异及系统发生分析

利用核糖体rRNA基因第一内转录间隔区(ITS1)序列,对我国山东日照(RZ)、江苏连云港(LYG)和启东(QD)、福建长乐(CL)、广西北海(BH)沿海西施舌5个野生群体的遗传结构进行了分析。经PCR扩增、克隆、非克隆测序,获得长度为816—843bp的ITS1核苷酸序列,其平均G+C含量(60.8%)显著高于A+T含量。在西施舌5个群体93个个体118个序列中共检测到153个变异位点,多态位点比例为18.3%,其中,简约信息位点为63个,共有63种基因型。群体间遗传距离在0.74%—3.38%之间,群体内遗传距离为0.72%—1.06%之间。CL群体与其他4个群体间的遗传距离明显高(3.17%—3.38%)。AMOVA分析结果显示长乐群体有明显的遗传分化(FST=0.670—0.702,P(0.001)。以中国蛤蜊为外群构建的NJ树和ML树显示CL群体聚为一支,非长乐群体互相重叠聚为另一支,研究结果显示,长乐群体已经形成了具有明显遗传结构的地理种群。