不同种源何首乌的ITS序列分析及其亲缘关系研究

采用PCR直接测序法,测定了10个种源何首乌的核糖体DNA ITS区序列,并结合GenBank中相关植物的ITS序列(以萹蓄Polygonu maviculare为外类群),应用遗传距离与系统树分析法对不同种源何首乌的亲缘关系进行了分析。结果表明:(1)ITS1序列长度为195bp,G C含量为69.23%~72.31%,ITS2序列长度为189bp,G C含量为77.25%~80.95%,序列间遗传分化距离为0.00175~0.04945;(2)10个种源何首乌构成2个分支,广西田阳种源自成一支,与其它种源亲缘关系较远;(3)结合形态、分布与化学成分,支持将田阳何首乌作为何首乌的一个变种——棱枝何首乌。     

山茱萸不同栽培品种的 rDNA ITS 序列分析

为测定山茱萸（Cornus officinalis Sieb.et.Zucc.）核糖体DNA的ITS序列,对山茱萸不同栽培品种进行了ITS序列分析。通过实验筛选出一对引物,进行PCR扩增,对扩增产物提取纯化,双脱氧链终止法DNA测序。然后,利用DNAssist Version 2.0软件加手工校正确定ITS1-5.8S-ITS2序列,并进行ITS序列分析。获得了山茱萸的ITS1-5.8S-ITS2完全序列,ITS1为253bp,5.8S为156bp,ITS2为273bp,总共682bp。7种果型的山茱萸其5.8S基因序列显示高度的一致性,圆柱形果型、长梨形果型、椭圆形果型和纺锤形果型的ITS区序列完全一致,短圆柱形果型在ITS1区3′端及ITS2区5′端各有1个变异位点;短梨形果型在ITS1区5′端有3个变异位点;长圆柱形果型在ITS1区有5个变异位点。结果表明,ITS序列在山茱萸种内比较保守,有的栽培品种之间有较小的差异,此研究为中药山茱萸分子鉴定提供了科学依据。     

福建青梅rDNA ITS区克隆与序列分析

利用PCR法对青梅ITS1、5.8S、ITS2序列扩增后克隆测序,用软件DNAMAN和MEGA3.1分析测序结果,研究18个福建青梅样品的核糖体ITS碱基序列差异。获得青梅18个样品rDNA中的ITS和5.8S完全序列,ITS1、5.8S和ITS2序列长度分别为223~224bp、164bp和241~246bp,5.8S较为保守。根据测序结果,以UPGMA法建立系统发生树,从分子水平说明18个样品间的变异程度,并将福建青梅差异较大的14条rDNA ITS序列登录GenBank,获得登录号:EF523482-EF523493、EF529435和EF529436。     

不同产区太子参的rDNA ITS区序列的比较

使用1对引物18SPl和26SP2对采自14个产区的太子参[Pseudostellaria heterophylla(Miq．)Pax ex Pax et Hoffm．]进行ITS基因的PCR扩增和测序。序列分析结果表明,14个产区太子参的ITSl片段长度为219—222bp,ITS2片段长度为235～236bp,5．8S片段长度为155—157bp.除江苏宜兴,江苏句容马梗,江苏南京老鹰山和江苏溧阳等4个产区的ITS序列碱基完全一致外,其他10个产区的ITS序列则有不同的变异,碱基变异数目(包括5．8S编码区)为1—17个。使用UPGMA法重建系统发生树,从分子生物学角度说明了它们的变异程度,为利用ITS区序列的差异鉴别不同产区的太子参提供了依据。     

甘肃本地产当归、黄芪和大黄的rDNA ITS序列分析

本研究采用改良CTAB法分别提取18份甘肃本地产当归、黄芪和大黄基因组DNA,并用PCR分别扩增其ITS1-5.8S-ITS2序列、直接测序并作序列同源性比对分析。双向测序分析结果表明,甘肃6个不同产地当归rDNA的ITS1、5.8S和ITS2序列一致,片段长度分别为215bp、162bp和223bp;供试的黄芪ITS1、5.8S和ITS2序列分别为228bp、164bp和210bp;大黄ITS1、5.8S和ITS2序列分别为160bp、159bp和164bp。供试材料的ITS1-5.8S-ITS2核苷酸序列已提交GenBank。本研究为提供甘肃当归、黄芪和大黄指纹图谱鉴别的分子标记、其道地性药材的分子鉴定和品质评价提供参考。     

大血藤的rDNA ITS序列分析

采用PCR直接测序法,对大血藤科植物大血藤9个样品和单叶血藤1个样品进行nrDNA ITS序列测定和分析。研究结果发现大血藤和单叶血藤ITS的长度为634～635bp;其中ITS1为233bp,5.8S为163bp,ITS2的长度为238～239bp。以串果藤为外类群构建最大简约树,大血藤和单叶血藤的10个样品构成一个单系类群,并且得到了自展值100%的支持。根据大血藤在中国的分布情况,单叶血藤在陕西的出现,以及分子数据的分析结果,华中区系可能是大血藤的现代分布中心,而且大血藤分布呈华中区系、华东区系、西南区系地带性的分化。这种地带性分化,更多的跟其地理、气候、环境等协同进化有关。陕西宁陕县的大血藤和单叶血藤这两个样品,ITS长度均为635bp,核苷酸差异值只有0.0032。与其他样品相比,单叶血藤与大血藤(陕西)在ITS2的一个信息位点同时发生了颠换,并且都有碱基插入现象,表现出地理特异性。单叶血藤与大血藤其它9个样品的核苷酸差异值仅在0.32%～2.31%之间,远小于大多数被子植物属下种间的核苷酸差异值1.2%～10.2%。分子数据支持将单叶血藤合并到大血藤中去。     

贵州不同产地薤白nrDNA ITS序列分析及亲缘关系研究

采用PCR直接测序法,对产自贵州11个不同地区的薤白（Allium macrostemon Bunge）18个样品进行核糖体DNA ITS序列测定,并结合GenBank中下载的来自四川汶川、陕西汉中以及韩国的薤白ITS序列进行对比分析。结果显示,贵州不同产地的薤白ITS序列长度为534~537bp,其中G+C含量为50.5%~51.1%,平均含量为50.9%,有16个变异位点,包括T-C、T-G、A-G间的转换以及T-A、G-C间的颠换。以单花韭（Allium monanthum Maxim.）为外类群,结合GenBank中下载葱属部分植物序列,基于贝叶斯法和最大简约法构建系统聚类树的结果显示,葱属部分植物可分为4支,其中薤白聚为一支并支持薤白作为一个单系类群,而不同产地的薤白又可分为4小支,其中来自贵阳清镇、六盘水平寨、安顺平坝、黔西南兴仁、铜仁思南的薤白亲缘关系较近,表明基于nrDNA ITS序列能鉴别不同产地薤白的亲缘关系。     

基于核rDNA的ITS序列在种子植物系统发育研究中的应用

种子植物核rDNA是高度重复的串联序列,由于同步进化的力量．大多数物种中这些重复单位间已发生纯合或接近纯合。5．8S rDNA把核rDNA的内转录间隔区分为ITS1和ITS2两部分．在被子植物中ITS1的长度为165～298bp,ITS2的长度为177～266bp,而在裸子植物中ITS片段较长。且其长度变化主要由ITS1的长度变异所致。可对这两个片段PCR产物进行直接测序或克隆测序。由于ITS序列变异较快．能够提供较丰富的变异位点和信息位点,已成为被子植物较低分类阶元的系统发育和分类研究中的重要分子标记,为探讨多倍体复合体网状进化关系,异源多倍体的起源提供了重要的系统学信息．但它一般不适合科以上水平的系统学研究。裸子植物中ITS片段较长,重复序列间的纯合程度不同,测序比较困难．因此对探讨裸子植物系统发育和分类受到了一定的限制,但近年来有所发展。     

丹皮药材及其伪品、混淆品核糖体rDNA ITS2的序列分析

分析安徽道地药材丹皮（Paeonia suffruticosa Andr）及其伪品、混淆品核糖体DNA第二内转录间隔区（ITS2）的序列。分析丹皮的分子遗传多样性,为丹皮的真品药材基原鉴定提供分子依据。采用DNA克隆测序技术对从不同市场购得的丹皮样品及其伪品、混淆品的ITS2基因进行测序分析研究。丹皮与其伪品川赤芍、亳州芍药的rDNA-ITs2序列长度均为412bp。排序比较发现不同市场上的丹皮样品rDNA-ITs2序列变异位点丰富。鉴定出与丹皮真品（黄沙与白沙）及伪品的rDNA-ITS2序列完全相同的样品。其他样品的rDNA-ITs2序列与丹皮真品的差异明显。通过丹皮ITS2序列差异比较分析。ITS2序列可以作为鉴别丹皮药材真伪的一种手段。     

江苏海域几种绿潮藻类rDNA ITS序列分析

于2009年5-7月定点采集了江苏海域绿潮藻类,测定、分析了这些藻类核糖体rDNA ITS序列,并进行分类鉴定。研究结果显示,ITS+5.8S序列片段长度为552-578 bp,其中ITS1序列部分长度为179-182 bp,5.8S序列全长为155-158 bp,ITS2序列全长为180-196 bp,序列的平均GC含量(contents)为61.6%-63.3%,不同ITS序列存在不同的插入/缺失位点。扩增得到27个序列中有7个不同序列,依据NCBI数据库相似性查找、系统进化关系及遗传距离等分析结果,确定有4个种类:浒苔(Ulva prolifeya),缘管浒苔(U.linza),石莼属(Ulva sp.)1种及盘苔属(Blidingia sp.)1种。分析表明,ITS序列可作为石莼科种类鉴定的标记。     

何首乌的酚类成分研究

运用多种色谱学方法对德庆产何首乌(Polygonum multiflorum Thunb.)块茎的化学成分进行了分离,根据波谱数据鉴定了8个化合物,分别为physcion-8-β(6'-O-acetyl)ghcoside(1),大黄素-3-甲醚-8-β-D-葡萄糖苷(2),大黄素(3),表儿茶素(4),决明酮-8-O-β-D-吡喃葡萄糖苷(5),2,3,5,4'-tetrahydroxystilbene 2-O-β-D-glucopyranoside(6),对羟基苯甲醛(7)和5-羧甲基-7-羟基-2-甲基色原酮(8).化合物1,7和8均为首次从何首乌中分离得到.     

何首乌愈伤组织的诱导

研究了外植体、光暗条件、植物激素等因子对何首乌愈伤组织诱导的影响 ,以及 6 -BA和何首乌组织提取液对愈伤组织增殖的影响。结果表明 :茎段的愈伤组织诱导优于带侧芽茎段和叶片 ;光照有利于愈伤组织的诱导 ;4因子 4水平的正交实验表明 ,对何首乌茎段愈伤组织诱导的影响 2 ,4 -D >6 -BA >IBA >IAA ,最佳激素搭配是 :MS +2 ,4 -D 2mg L +6 -BA 1mg L +IBA1mg L或MS +2 ,4 -D 2mg L +6 -BA 2mg L +IAA 1mg L ;MS培养基中附加 6 -BA或组织提取液均促进愈伤组织的增殖。     

何首乌体细胞胚的诱导及植株再生研究

以何首乌茎尖、茎段为外植体,经体细胞胚发生途径,进行胚性愈伤组织诱导、体细胞胚的诱导、植株再生的研究.并采用临时压片法对体细胞胚的发育过程进行观察.结果表明愈伤组织诱导最适培养基为Ms＋6-BA 2.0 mg/L＋NAA 0.5 mg/L,体细胞胚诱导最适培养基为MS＋6-BA 1.0 mg/L＋NAA 0.2 mg/L.将产生的体细胞胚首先接种于MS基本培养基使其充分发育后转入MS＋6-BA 2.0 mg/L培养基中诱导出芽,出芽率高于直接采用Ms＋6-BA 2.0 mg/L培养基诱导.体细胞胚的发育过程是首先在愈伤组织表面形成许多瘤状突起即胚性细胞团,胚性细胞团继续发育成球形胚、盾形胚,球形胚、盾形胚成熟后发育成植株.     

何首乌总RNA提取方法的比较及改进

目的：探讨不同提取方法对提取何首乌总RNA的质量影响,寻找适于何首乌成熟叶组织RNA的提取方法。方法：以何首乌成熟叶组织为材料,采用SDS／酸酚法、常规CTAB法及改良的TRIzol试剂法分别进行实验,并对所提取RNA的质量进行验证。结果：采用3种方法都能提取出RNA,但质量差异较大。其中改良的TRIzol试剂法能有效抑制次生物质的影响,提取的RNA产量可达70-110μg／g,纯度高于其他2种方法,D260nm／D280nm值为1．85～1．97。结论：改良的TRIzol试剂法操作简便,提取的RNA完整性和纯度较高,可以满足下一步实验的要求。     

芪合酶基因Fm-STS在何首乌毛状根中的过量表达及dsRNA干扰

目的:建立一套探究植物基因功能的方法体系,验证由芪合酶基因保守序列通过RACE扩增技术在何首乌中得到的基因Fm -STS的功能.方法:由含CaMV 35S启动子驱动的gfp基因的植物转基因表达基础质粒pBIN-35S-GFP构建过表达质粒pBIN-35S-STS-GFP(阳性)和双链RNA干扰重组质粒pBIN-35S-正向-反向-GFP(阴性),并同空白表达质粒pBIN-35S-GFP(空白)均导入野生型发根农杆菌ATCC15834中,转化何首乌外植体,诱导生成毛状根并培养,对毛状根进行高效液相色谱分析以及实时荧光定量检测.结果:在过表达组、空白组和干扰组中毛状根中发根农杆菌Ri质粒中的rolB基因和外源基因gfp均有表达,高效液相色谱法分析芪合物二苯乙烯苷含量依次为4.67mg/g、2.18mg/g和0.65 mg/g,在mRNA水平上测试荧光定量检测基因Fm-STS表达量:RNAi组是空白组的1/433.53,过表达组是空白组的2.41倍.结论:结果表明过量表达与双链RNA干扰相结合在植物基因功能研究中有良好的应用,何首乌中芪合酶Fm-STS是二苯乙烯苷主要的合成酶.     

转基因何首乌毛状根对8种活性成分的生物转化研究

目的：利用转基因何首乌毛状根悬浮培养体系对青蒿素等8种活性化合物进行生物转化研究。方法：分别向预培养9 d的何首乌毛状根培养体系中加入底物,共培养7 d后终止转化,通过TLC和/或HPLC检测转化产物,使用柱色谱法分离纯化产物。结果：化合物呋喃橐吾酮（6）发生了生物转化,并分离得到两个转化产物;对苯二酚（7）被转化,分离并鉴定出1个转化产物;青蒿素（8）发生了转化,分离得到两个转化产物。结论：转基因何首乌毛状根悬浮体系中存在多种生物酶系统,可对外源底物进行糖基化、氧化、还原和羟基化修饰。     

何首乌生物技术研究进展

综述了何首乌的快速繁殖、愈伤组织的诱导和培养、毛状根的诱导和培养以及活性成分的产生,并展望了何首乌生物技术的前景。     

浙江乐清铁皮石斛rDNA ITS序列的克隆及序列比对

为判断浙江乐清铁皮石斛(Zhejiang Dendrobium officinale)与石斛属(Dendrobium)其它物种的亲缘关系,本文提取了该石斛鲜样的DNA,利用真核生物ITS序列通用引物ITS4/ITS5进行了扩增,并将扩增产物连接转化至大肠杆菌,在对阳性克隆测序。将得到的序列与GenBank上我国石斛属12个组中34个种的rDNAITS进行了比对,并在此基础上构建了系统发育树。序列比对结果表明浙江乐清铁皮石斛的rDNAITS与黄石斛(D.tosaense)一致,其次与铁皮石斛(D.officinale)最相近,序列相似性99%。系统发育树也表明浙江乐清铁皮石斛的rDNAITS序列与黄石斛(D.tosaense)的相似程度高于其与铁皮石斛(D.officinale)的相似程度。本研究将为利用ITS序列鉴别石斛物种种属关系提供参考。     

Application of ITS sequences of nuclear rDNA in phylogenetic and evolutionary studies of angiosperms

Nuclear rRNA genes (rDNA) in angiosperms are arranged in long tandem repeat ing units, much like those of other higher eukaryotes. Owing to rapid concerted evolution, the repeat units have homogenized or nearly so in most species. The internal transcribed spacer (ITS) of nuclear rDNA is composed of ITS1 and ITS2, which are seperated by 5.8S rDNA. The two spacers, ITS1 (187～298 bp) and ITS2 (187～252 bp), can be readily amplified by PCR and sequenced using universal primers. The sequences contain many vari able sites and potential informative sites among related species, and have been proven to be a useful molecular marker in phylogenetic and evolutionary studies of many angiosperm taxa. It can be used not only in classification and phylogenetic inferences at the levels of family, subfamily, tribe, genus and section, but also in reconstruction of reticulate evolution and de tection of the speciation via hybridization and polyploidization. But this region may not be useful for resolving phylogenetic relationships among families or taxa of higher hierarchy ow- ing to the rapid variation of the ITS sequences.