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.     

贵州地区茯砖茶“金花菌”的分离和分子鉴定

本研究对贵州地区茯砖茶中的"金花菌"进行了分离鉴定。通过PCR扩增及测序技术获得转录间隔区序列及部分核糖体大亚基(ITS+LSU)、β-微管蛋白(β-tubulin)、钙调蛋白(Ca M)和RNA聚合酶Ⅱ(RPB2)4个基因的序列,然后构建多基因系统树,并对其形态特征进行观察,将其鉴定为冠突曲霉Aspergillus cristatus。     

慈竹叶蝉类害虫DNA条形码分析

叶蝉类昆虫形态结构多样,在农林生态系统的物种多样性和植物保护工作中扮演着重要角色,但其物种的准确鉴定一直是农林植保工作中的难点。DNA条形码技术极大促进了农林生态系统物种的快速、准确鉴定。本研究经过连续2年的野外调查采集慈竹Bambusa emeiensis主要叶蝉种类,扩增了广泛分布于中国慈竹的12种主要叶蝉类害虫的线粒体基因COⅠ和16S rRNA序列片段,并进行了遗传距离、系统发育及矢量Klee-diagram图分析。结果显示:慈竹叶蝉昆虫COⅠ基因序列片段(590 bp)种内遗传距离为0.004,种间遗传距离为0.283;16S rRNA基因序列片段(463 bp)种内遗传距离为0.003,种间遗传距离为0.257;不同种间存在明显的条形码间隔。2个基因序列片段的分子系统发育分析结果与形态学研究谱系关系一致。Klee-diagram图分析结果和分子系统发育结果一致。上述结果表明,COⅠ和16S rRNA基因适用于慈竹叶蝉类昆虫的物种鉴定,可为竹林叶蝉类昆虫的准确快速鉴定提供参考方法。     

南方灵芝ITS、EF1-α和RPB2序列多态性研究

内转录间隔区（ITS）、延伸因子1-α（EF1-α）与RNA聚合酶II第二大亚基（RPB2）是真菌系统学研究中常用的基因片段。已有研究发现,在同一个体内ITS也可能存在差异,但EF1-α和RPB2是否也存在同样的现象却鲜有报道。本研究通过克隆测序,分析了南方灵芝Ganoderma australe的ITS、EF1-α和RPB2在同一个体中的序列差异,并探讨这种序列差异是否会影响分子鉴定的准确性。结果表明,在南方灵芝供试样品中,ITS、EF1-α和RPB2序列都有可能存在个体内变异,但个体内变异程度不尽相同。基于供试样品和克隆测序结果发现,ITS序列在同一个体内的变异最高可达2.3%,而RPB2序列在同一个体内的差异仅0.5%,EF1-α序列在同一个体内序列差异也可高达1.8%。ITS和EF1-α序列在同一个体内的差异可能超过了灵芝属部分物种间的差异,对于部分灵芝属物种来说直接利用克隆序列进行分子鉴定或系统发育分析可能存在一些问题。     

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。     

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。     

我国32种鸟类DNA条形码分析

DNA条形码是一种分子分类方法,近年来在物种鉴定方面得到迅速的发展和应用.本研究分析了我国27属32种鸟类(61只)的线粒体细胞色素c氧化酶亚基Ⅰ(COⅠ)基因的条形码片段,分别用阈值法、聚类法和诊断核苷酸进行了分析,探究DNA条形码鉴定我国鸟类的准确性.结果显示,种内CO Ⅰ序列变异很小,种间存在较多的变异位点,种间的遗传距离显著大于种内的遗传距离,DNA条形码序列能够鉴定所有鸟类.     

菊科橐吾属植物的DNA条形码研究（英文）

DNA条形码是一项利用短的、标准的DNA片段对物种进行快速、有效识别和鉴定的新技术。菊科橐吾属约140种,是典型的高山植物,种间杂交频繁,形态变异复杂,从形态学方面鉴定近缘种较为困难。本研究选取4个DNA核心条形码片段(ITS,matK,psb A-trnH和rbcL),对橐吾属35种144个个体进行条形码研究。研究结果显示叶绿体基因matK,psbA-trnH和rbcL在种内和种间变异都很小,对橐吾属的物种鉴定率极低;ITS在种间变异率相对较大,物种鉴定率为60%。而各片段联合后的物种鉴定率并未提高。     

基于线粒体COI和16S片段序列的北部湾北部水螅水母DNA条形码分析

水螅水母类是浮游动物群落的重要组成部分,在近岸海洋生态系统物质循环和能量流动中扮演着重要角色。水螅水母类形态结构简单,但其物种的准确鉴定一直是分类工作中的难点。DNA条形码极大地促进了水螅水母物种的快速、准确鉴定。本研究扩增了北部湾北部28种水螅水母的线粒体COI和16S序列,分别为92条和116条;比较了2个基因片段的种内、种间K2P(Kimura 2-parameter)遗传距离;构建了基于这2个基因片段的系统发育邻接树(neighbor-joining phylogenetic tree);并结合矢量分析构建了Klee-diagram图。结果显示:COI序列的种内遗传距离为0.008±0.005(0–0.033),种间遗传距离为0.298±0.128(0.092–0.597);16S序列的种内遗传距离为0.006±0.010(0–0.047),种间遗传距离为0.394±0.195(0.068–0.898)。2个基因序列在所调查种类中,种内遗传差异均小于种间遗传差异,存在明显的条形码间隔(barcoding gap)。基于2个基因片段的NJ树均显示,单种所有个体都位于同一独立分枝。研究结果表明,以COI和16S作为DNA条形码均能对北部湾北部常见水螅水母类进行物种鉴定。     

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。     

蒟蒻薯属 (薯蓣科) 植物DNA条形码研究

蒟蒻薯属（Tacca）植物种间在形态上差别不大,导致分类上存在一定的困难。DNA条形码是一种利用短的DNA标准片段来鉴别和发现物种的方法。本研究利用核基因ITS片段和叶绿体基因trnH psbA, rbcL, matK片段对蒟蒻薯属6个种的DNA条形码进行研究,对4个DNA片段可用性,种内种间变异,barcode gap进行了分析,采用Tree based和BBA两种方法比较不同序列的鉴定能力。结果显示：单片段ITS正确鉴定率最高,片段组合rbcL+matK正确鉴定率最高。支持CBOL植物工作组推荐的条码组合rbcL+matK可作为蒟蒻薯属物种鉴定的标准条码,建议ITS片段作为候选条码。丝须蒟蒻薯Tacca integrifolia采自西藏的居群与马来西亚居群形成了2个不同的遗传分支,且两者在形态上也存在一定的差异,很可能是一个新种。     

基于线粒体CO 1基因序列的DNA条形码在鲤科鲌属鱼类物种鉴定中的应用

本研究探讨了线粒体CO1基因作为DNA条形码对鲌属鱼类进行物种鉴定的可行性。研究中获得了鲌属4种鱼类共32个个体长度为816bp的CO1基因序列。利用MEGA软件计算鲌属鱼类种间及种内遗传距离,利用邻接法、最大简约法、最大似然法和Bayesian方法分别构建分子系统树。结果显示,鲌属鱼类的种间遗传距离显著大于种内遗传距离。在系统树中,鲌属鱼类每一物种的个体分别形成各自独立的分支。基于CO1基因的DNA条形码在识别鲌属鱼类物种方面和传统形态学基本一致,而且该基因可以探讨鲌属鱼类种间的系统发育关系。本研究表明以CO1基因作为鲌属鱼类DNA条形码进行物种鉴定具有一定的可行性。     

蒟蒻薯属(薯蓣科)植物DNA条形码研究

蒟蒻薯属(Tacca)植物种间在形态上差别不大,导致分类上存在一定的困难.DNA条形码是一种利用短的DNA标准片段来鉴别和发现物种的方法.本研究利用核基因ITS片段和叶绿体基因trn H-psbA,rbcL,matK片段对蒟蒻薯属6个种的DNA条形码进行研究,对4个DNA片段可用性,种内种间变异,barcode gap进行了分析,采用Tree-based和BBA两种方法比较不同序列的鉴定能力.结果显示:单片段ITS正确鉴定率最高,片段组合rbcL+matK正确鉴定率最高.支持CBOL植物工作组推荐的条码组合rbcL+matK可作为蒟蒻薯属物种鉴定的标准条码,建议ITS片段作为候选条码.丝须蒟蒻薯Tacca integrifolia采自西藏的居群与马来西亚居群形成了2个不同的遗传分支,且两者在形态上也存在一定的差异,很可能是一个新种.     

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．     

DNA条形码试剂盒检测技术在大小蠹属种类鉴定中的应用

[目的]DNA条形码技术已成为生物分类鉴定的有力工具.DNA条形码技术的相关问题,如物种种内和种间的遗传距离出现重叠区域,将直接影响到物种鉴定的准确性.我们应用DNA条形码试剂盒检测技术来快速、准确地鉴定口岸截获的检疫性大小蠹属种类.[方法]针对大小蠹昆虫设计引物以提高PCR扩增效率.运用自主研发的基因条码分析软件找出基因片段上区分每个物种的多态位点规律,作为该物种的鉴定特征并建立数据库,应用于物种鉴定.[结果]使用针对大小蠹属昆虫设计的引物成功扩增出325 bp的COI基因片段.将大小蠹属12种昆虫的COI基因片段上的核苷酸诊断位点的组合作为物种的鉴定特征,可以准确地区分近似种.通过比对植物检疫鉴定系统数据库里的鉴定特征,将6个大小蠹属的未知样品成功鉴定到种(核苷酸序列一致性为100％),与形态鉴定结果一致.[结论]结果表明DNA条形码试剂盒检测技术可以准确鉴定大小蠹属的种类.该检测技术可以应用于其他经济重要性有害生物的检测鉴定.     

基于线粒体COI基因的青海省44种蚤类的分子鉴定及系统发育分析

【目的】本研究应用DNA条形码技术对青海省部分蚤种进行鉴定,旨在弥补蚤类传统形态分类方法的不足。【方法】通过PCR扩增3总科6科22属44种共182头蚤类标本的线粒体COI基因片段(约600 bp)并进行测序和比对;用K2P模型计算种内及种间遗传距离;以邻接法(neighborjoining,NJ)构建系统发育树。【结果】共测得182条COI基因序列片段(GenBank登录号:MG138154-MG138335);分析可知蚤种内遗传距离0.01%~2.90%,种间遗传距离4%~12%,种间遗传距离显著大于种内遗传距离。系统发育树显示,同一物种的不同个体均形成高支持率的单系,种间分支很明显。【结论】本研究结果表明COI基因可以用于蚤类的快速鉴定。     

DNA条形码试剂盒检测技术在大小蠹属种类鉴定中的应用（英文）

【目的】DNA条形码技术已成为生物分类鉴定的有力工具。DNA条形码技术的相关问题,如物种种内和种间的遗传距离出现重叠区域,将直接影响到物种鉴定的准确性。我们应用DNA条形码试剂盒检测技术来快速、准确地鉴定口岸截获的检疫性大小蠹属种类。【方法】针对大小蠹昆虫设计引物以提高PCR扩增效率。运用自主研发的基因条码分析软件找出基因片段上区分每个物种的多态位点规律,作为该物种的鉴定特征并建立数据库,应用于物种鉴定。【结果】使用针对大小蠹属昆虫设计的引物成功扩增出325 bp的COI基因片段。将大小蠹属12种昆虫的COI基因片段上的核苷酸诊断位点的组合作为物种的鉴定特征,可以准确地区分近似种。通过比对植物检疫鉴定系统数据库里的鉴定特征,将6个大小蠹属的未知样品成功鉴定到种(核苷酸序列一致性为100%),与形态鉴定结果一致。【结论】结果表明DNA条形码试剂盒检测技术可以准确鉴定大小蠹属的种类。该检测技术可以应用于其他经济重要性有害生物的检测鉴定。     

DNA条形码技术在北京百花山地区夜蛾科物种鉴定中的应用

为了探讨DNA条形码技术在夜蛾物种鉴定中的可行性, 本研究利用条形码通用引物扩增了北京百花山地区43种夜蛾75个样本的线粒体细胞色素C氧化酶亚基I （mitochondrial cytochrome c oxidase subunit I, COI）基因序列, 以Kimura双参数模型进行种内种间遗传距离分析、 使用邻接法（neighbor-joining, NJ）和最大简约法（maximum parsimony, MP）分别构建系统发育树, 并利用分子序列差异阈值对样本进行分子可操作分类单元（molecular defined operational taxonomic units, MOTU）划分。结果表明： 所有夜蛾种类通过系统发育树可以成功区分; 种内平均遗传距离(0.03%)远远小于种间平均遗传距离(11.29%); 采用较为保守的1%的序列差异阈值将75个夜蛾样本分为42个MOTU, 正确率为95%, 除了MOTU04包含2个物种外, 剩余41个MOTU与形态种呈现一一对应的关系。结果显示, 基于COI基因的DNA条形码对于本研究中所涉及的夜蛾具有较好的区分, 可以作为一种有效的工具在夜蛾科昆虫物种鉴定中进行应用。     

DNA条形码技术在田间常见蓟马种类识别中的应用

蓟马类害虫种类多、 体型小, 传统的形态学鉴定方法难以快速准确识别。本研究利用DNA条形码通用型引物, 以我国田间常见的25种蓟马为靶标扩增其线粒体DNA细胞色素C氧化酶亚基Ⅰ (mitochondrial cytochrome c oxidase subunit Ⅰ gene, mtDNA COⅠ) 基因 (约650 bp), 通过对靶标片段碱基序列的测序及比对分析, 以邻接法 (NJ法) 构建系统发育树, 并以Kimura双参数模型计算种内、 种间遗传距离。结果表明： 聚类分析与形态学鉴定结果一致, 表现为较长的种间分支和较短的种内分支, 每个单系分支对应一个物种, 同一物种不同单倍型的最初分支自展值均为100%。25种蓟马的种内平均遗传距离为0.0027, 种间平均遗传距离为0.2757, 种间遗传距离为种内遗传距离的102.1倍; 而且种内、 种间遗传距离没有重叠区域。结果说明基于COⅠ基因的DNA条形码技术可以用于不同种类蓟马的快速准确鉴别。