青州银瓜及其近缘种的RAPD研究

青州银瓜品相优良、甘甜多汁、香气浓郁,是全国名优瓜果蔬菜品种之一。采用RAPD标记技术对青州银瓜及其近缘种的9种供试材料进行基因组分析,并构建了9种供试材料的聚类分析图和主坐标分析图。扩增结果显示,在选取的30个RAPD随机引物中,有24个随机引物共扩增出276条条带,其中多态性条带有176条,平均每个引物获得多态性条带7.3条,平均多态性比率为63.77%。聚类分析与主坐标分析结果显示,9种供试材料的遗传相似系数分布在0.61~0.98之间,表明供试材料之间存在一定的遗传差异,其中M1(三叶酥花皮菜瓜)与其他供试材料之间的遗传相似系数较小,亲缘关系较远;M5(青州银瓜)、M4(白皮脆甜羊角蜜)、M6(火凤凰银瓜)的遗传相似系数较高,这3个种质的亲缘关系最为接近。

斑叶兰与3种近缘种的植物形态及显微鉴别

目的对斑叶兰(Goodyera schlechtendaliana)及其3种近缘种植物大花斑叶兰(G.biflora)、小斑叶兰(G.repens)、小小斑叶兰(G.yangmeishanensis)进行生药鉴定。方法采用生药学鉴定方法,比较斑叶兰及3种近缘种植物的原植物形态、组织构造和显微特征。结果斑叶兰与大花斑叶兰、小斑叶兰、小小斑叶兰在组织构造和显微特征方面的差异性较小,而在原植物形态特征方面存在明显差异,特别是通过叶(上下表面颜色、叶脉)和花(大小、颜色)的特征结合茎部等部位鉴别点可以鉴别上述斑叶兰属植物。结论该研究可为斑叶兰及其近缘种药用植物的鉴别研究和质量标准制修订提供有益的参考。

细梗香草及近缘种内生真菌的多样性

研究细梗香草(Lysimachia capillipes Hemsl.)及近缘种内生真菌多样性,为开发新微生物药物资源奠定基础。采用4种不同培养基分离不同地点样品内生真菌菌种,提取菌丝DNA,扩增ITS序列,测序后GenBank中Blast对比得到同源相似度较高的菌种。获得分离内生真菌共258株;马铃薯葡萄糖琼脂培养基(PDA)和改良马丁氏培养基(改良MRS)分离内生真菌数量较多,分别占总数的32.56%和28.68%,菌种生长速率较快,而水琼脂(WA)培养基分离菌种数最少,占总数的17.05%,菌落生长速率较慢。相似度较高的菌种有27种,占总菌种数的10.47%。PDA和改良MRS是分离培养细梗香草内生菌较好的培养基,分离得到的菌种重复性较高,4种培养基分离的菌种差异较小。

海三棱藨草及其近缘种的DNA条形码研究

海三棱藨草[×Bolboschoenoplectus mariqueter(Tang&F.T.Wang)Tatanov]的分类学地位至今尚无定论。为明确海三棱藨草的分类学地位并探讨其与近缘种的关系,该研究分别利用1个核基因(ITS)和5个叶绿体基因(mat K、ndh F、rbc L、trn L和trn L-trn F)的DNA条形码序列对海三棱藨草及其近缘种的4种21批样品进行扩增和测序,通过采用相似性搜索算法对单一序列和序列组合的物种鉴定效率进行评价,并基于贝叶斯推断方法构建系统发育树进行鉴定分析。结果表明:(1)ITS+mat K序列组合的物种鉴定效率最高,为71.4%,可实现海三棱藨草及其近缘种的种间区分、鉴定。(2)基于ITS+mat K序列组合构建海三棱藨草及其近缘种的系统发育树,发现同一物种的样品聚集度较好,海三棱藨草与三棱草属[Bolboschoenus(Asch.)Palla]的物种聚为一支,明显与水葱属[Schoenoplectus(Rchb.)Palla]物种分开,并且海三棱藨草与海滨三棱草[Bolboschoenus maritimus(Linnaeus)Palla]形成单系。综上所述,ITS+mat K序列组合可作为海三棱藨草及其近缘种物种鉴定的最佳条形码序列,研究结果不支持海三棱藨草为天然杂交种的观点,而应将其归入三棱草属中,海三棱藨草应为海滨三棱草的异名。该研究结果为海三棱藨草及其近缘种的分类学研究提供了分子依据。

中国水生蔬菜作物野生近缘种多样性热点区域模拟

水生蔬菜作物是长江流域农耕文明驯化作物中的独特类群,其野生近缘种是育种和品种改良的宝贵遗传资源。本研究从中国植物+物种信息系统和中国数字植物标本馆获取了10种水生蔬菜作物的36个野生近缘种的地理分布数据并进行了校对,结合相应的气候因子数据,使用最大熵模型(maximum entropy model,MaxEnt)构建生态位模型,并对物种未来分布变化进行预测。结果表明:水生蔬菜作物野生近缘种多样性热点区域主要位于长江中下游的洞庭湖和鄱阳湖流域,与长江流域农耕文明起源地相重合,表明农耕文明对植物资源的就近利用。在未来升温的气候情景下,水生蔬菜作物野生近缘种适宜分布热点区域可能会进一步扩张,多样性热点区域中心向高纬度地区迁移,这有利于水生蔬菜作物野生近缘种多样性的维持和提升,并为其保护提供了理论依据。

马铃薯野生近缘种抗PVY种质资源分子标记辅助筛选

为拓宽四倍体(2n=4x=48)马铃薯栽培种抗马铃薯Y病毒(PVY)的遗传背景,对56份马铃薯野生近缘种进行了PVY抗性分子标记(RYSC3、YES3-3A和Ry364)辅助筛选。PCR检测结果显示,含有Ry_(adg)抗性基因(源自Solanum tuberosum ssp.andigena)分子标记RYSC3的材料有13份,其中二倍体(2n=2x=24)3份,四倍体6份,六倍体(2n=6x=72)4份;含有Ry_(sto)抗性基因(源自S.stoloniferum Schlechtdal)分子标记YES3-3A的材料有4份,其中二倍体1份,四倍体2份,染色体倍性未确定材料1份;含有Ry_(chc)抗性基因(源自S.chacoense Bitter)分子标记Ry364的材料有23份,其中二倍体6份,四倍体4份,六倍体13份。含有RYSC3、YES3-3A和Ry364中任意2种标记的材料有7份,同时含有3种标记的材料仅有OCH 14180a(S.stoloniferum Schlechtdal)。这些种质资源可用于马铃薯抗病毒品种选育、种质创新与基因挖掘。

基于DNA条形码技术的佛手及其近缘种的鉴定研究

目的从常用DNA条形码序列中筛选合适的序列对佛手及其近缘种进行鉴定,并对其亲缘关系进行简单探讨。方法分别采用4对通用引物对佛手和枸橼样品的ITS2、psbA-trnH、matK、rbcL序列进行PCR扩增,再从GenBank和BOLD数据库下载相似度高的DNA序列。采用MEGA-X软件对所有序列进行比对分析,计算遗传距离并构建系统发育树。同时利用ITS2数据库预测各样本的ITS2二级结构,比较各样本间ITS2序列二级结构的差异。结果佛手和枸橼遗传差异小,系统发育树常聚为一支,二级结构也基本一致,4个序列均不能将两者区分;matK序列对佛手的鉴别能力优于其他3个序列;psbA-trnH序列在佛手和其他亲缘关系较远的柑橘属物种间表现出较高的种间差异。结论matK序列和psbA-trnH序列可鉴别佛手与其遗传距离较远的近缘种,佛手和枸橼亲缘关系最近,还需筛选其他DNA片段对二者进行鉴别。

中国桃主要品种资源及其野生近缘种的分子身份证构建

【目的】以国家果树种质郑州葡萄、桃圃保存的237份中国桃地方品种、育成品种及其野生近缘种为试材,进行种质分子身份证构建工作,并对构建方法进行探讨。【方法】采用筛选后的SSR标记对品种进行区分,然后根据引物对不同品种扩增条带分子量的大小进行编码、组合。【结果】从80对引物中筛选出来自桃8条染色体上的16对SSR引物,在供试种质间共检测出等位基因203个,每对引物平均检测到等位基因数为12.7个。根据等位基因既位于地方品种、育成品种,又位于近缘野生种的选择方法,筛选出123对等位基因并赋值后可用于构建种质的分子身份证。【结论】在237份种质中有202份具有的可辨分子身份证编码,继续对不同引物组合对种质的筛选效率进行分析,筛选出8对核心引物使176份种质具有可辨的分子身份证,平均每对引物区分种质达22.1份,即在保证每对引物区分效率较高的基础上,兼顾了总的区分数量。最后,为使区分品种简便化,依据引物的多样性指数先后选择引物组合,达到用最少的引物组合区分不同品种的目的。

促旋酶(gyrase)B亚单位基因gyrB在鉴别细菌近缘种中的应用

单拷贝的gyrB是普遍存在于细菌中编码促旋酶B亚单位的基因,该基因进化速率快,每100万年的平均碱基替换率为0.7%～0.8%。研究证明,该区段基因能对假单胞菌、芽孢杆菌、弧菌、肠杆菌、分枝杆菌、气单胞菌、乳酸菌等不同属或科内的近缘种进行区分鉴定,还可通过设计种特异性引物进行定量PCR或者限制性片段分析,同时也能结合变性梯度凝胶电泳技术(DGGE)追踪微生物的动态。gyrB基因弥补了非蛋白编码基因16SrDNA或者基因间隔序列(ITS)DNA无法区分近缘种的缺陷,给近缘种的鉴别或者其群体指纹图谱的分析带来了新的希望,为当前国内外用于近缘种研究的热点,是细菌系统发育分析上非常值得重视的新靶标。

利用AFLP技术研究玉米及其野生近缘种的遗传关系

用AFLP分子标记技术对 5 0个有代表性的玉米及其野生近缘种大刍草、摩擦禾、薏苡材料进行了遗传关系分析。利用 2 1个PstⅠ MseⅠ引物组合检出可辨认带共 6 4 1条 ,其中多态性带 5 86条 ,平均每对引物得到 30 5 2条多态性带 ,多态性 91 4 %。聚类分析结果表明 ,可以将 5 0个材料分为 3大类 ,与已有的玉米族分类一致 ,但与玉蜀黍属内的种间和种内分类存在差异 ,说明大刍草各种内存在较大的遗传多样性。本实验发现玉蜀黍属与摩擦禾关系比与薏苡的关系更近 ,但并没有发现玉米与小颖玉米亚种比与其他大刍草的遗传关系更近。

太平洋牡蛎与葡萄牙牡蛎两近缘种间杂交及其早期阶段生长与存活的杂种优势

利用山东青岛养殖的太平洋牡蛎(N)与汕头本地养殖的葡萄牙牡蛎(S)两个近缘种为亲本,采用正交设计建立了杂种组NS(N♂×S♀)和SN(S♂×N♀)与纯种组NN(N♂×N♀)和SS(S♂×S♀)4个不同的遗传组合,通过比较不同阶段(幼虫期、稚贝期、养成阶段)的生长和存活数据,研究了牡蛎近缘种间的杂种优势,目的为改良牡蛎的生产性状。结果表明,这两个近缘种之间杂交能够产生显著的杂种优势,杂交后代的生长与存活两个表型性状都得到改良。杂交组比近交组生长得快,杂种优势在幼虫期为37.44%,稚贝期为42.47%。杂交组也比近交组存活率高,8日龄幼虫存活率的杂种优势为76.80%、14日龄幼虫存活率的杂种优势可达107.70%,60、90和105日龄稚贝存活率的杂种优势分别为17.30%、15.62%和9.08%。研究表明,通过太平洋牡蛎和葡萄牙牡蛎两个近缘种间的杂交有望解决牡蛎养殖产业存在的育苗难、存活率低、生长慢、个体小等问题。

中药溪黄草及其药用近缘种的RAPD分析

运用１４个有效的１０ｍｅｒ寡核苷酸引物对中药溪黄草原植物线纹香茶菜Ｉｓｏｄｏｎｌｏｐｈａｎｔｈｏｉｄｅｓ及其药作近缘种基因组ＤＮＡ进行ＰＣＲ扩增，共检出１９４个位点．其中单态位点１４个，占７２％；多态位点１８０个，占９２８％；分类群特有位点１０８个，占５５７％．用ＵＰＧＭＡ法对分类群间的Ｊａｃａｒｄ相似性系数和遗传距离进行聚类分析．结果表明，狭基线纹香茶菜和细花线纹香茶菜与溪黄草的亲缘关系较近，而溪黄草与线纹香茶菜、狭基线纹香茶菜、细花线纹香茶菜之间的亲缘关系远．可用ＲＡＰＤ技术对中药的正本清源、真伪品及质量进行研究．

地中海实蝇及其近缘种基因芯片检测研究

本研究选择线粒体DNA(mtDNA)细胞色素氧化酶Ⅰ基因(COⅠ)为分子标记基因,以双翅目实蝇科昆虫DNA序列为目标,建立了我国进境植物检疫害虫地中海实蝇Ceratitis capitata、芒果小条实蝇C.cosyra和纳塔尔小条实蝇C.rosa等生物芯片检测方法。地中海实蝇及其近缘种检测芯片由检测探针(实蝇科通用探针1条,小条实蝇属通用探针1条,地中海实蝇、芒果小条实蝇和纳塔尔小条实蝇近缘种探针2条和种特异探针4条)、质控探针(定位点探针、阳性质控、阴性质控和空白对照探针各1条)组成。芯片检测结果表明,检测探针特异性强,能实现上述3种实蝇的种类快速区分和准确鉴定;检测方法稳定性好,地中海实蝇不同虫态(卵、幼虫、蛹和成虫)和不同地理种群检测结果完全一致。地中海实蝇生物芯片检测技术将为我国进口果蔬中检疫性实蝇快速筛查和种类鉴定提供检测方法,同时,还可应用到其他属的实蝇以及相关害虫的检疫中,为有害生物的快速鉴定提供了新方法。

山药原植物薯蓣及其近缘种的分子鉴别和亲缘关系研究

采用CTAB法提取总DNA,应用PCR产物直接测序法,测定了山药原植物薯蓣及其近缘种共10个种和1个变种的trnL-F和rbcL序列。序列分析结果表明:薯蓣及其近缘种trnL-F序列长689-834 bp,当空位始终作缺失处理时,有变异位点67个,其中信息位点11个,占序列总长度的1.43%;种间碱基差异百分率为1.6%,其中转换率为0.6%,颠换率为1.0%;序列的G+C含量为32.5%。薯蓣及其近缘种rbcL序列长1 096-1 160 bp,存在变异位点42个,其中信息位点10个,占序列总长度的0.93%;种间碱基差异百分率为0.6%,其中转换率为0.3%,颠换率为0.3%;序列G+C含量为44.1%。基于2个序列分别重建了薯蓣及其近缘种的系统发育树。结果表明2个系统树的结构基本一致,均支持经典分类方法对薯蓣及其近缘种的亲缘关系的划分。同时,本研究也证实叶绿体基因组序列测定是鉴定山药原植物薯蓣及其近缘种的快速、可靠、有效的方法。

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A22.1%、T20.9%、G28.5%和C28.5%,G＋C含量57.0%;trnL-F的碱基组成为A 35.9%、T33.7%、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。

作物野生近缘种的原生境保护

作物野生近缘种是作物种质创新和品种改良的天然基因库,全球30%的作物增产得益于野生近缘种在作物育种中的利用。然而,由于生境破坏和污染、资源过度利用、盲目引种和气候变化等导致大量自然群体消失和群体遗传多样性丧失,对作物野生近缘种的繁衍和进化形成了严重威胁。原生境保护是在自然条件下对作物野生近缘种及其生态环境进行保护,维持其进化潜力,保护物种与环境互作的进化过程,是保护作物野生近缘种的重要途径之一。本文在分析国内外原生境保护政策和技术手段的基础上总结了作物野生近缘种原生境保护技术路线,综述了国内外对作物野生近缘种的原生境保护进展,并基于中国国情提出了作物野生近缘种存在的问题,探讨了未来作物野生近缘种原生境保护和野生近缘种可持续利用的发展方向和工作重点,强调把基因组、表型组和环境因子相关大数据与作物野生近缘种保护、研究和利用紧密结合,为作物野生近缘种的有效保护和高效利用提供强有力的理论和信息支撑。

不同核盘菌菌株及其近缘种的RAPD分析

本文利用随机引物扩增多态性 DNA( RAPD)技术分析了 7个生物学性状差异较大核盘菌( Sclerotinia sclerotiorum)的遗传多样性 ,并同三叶草核盘菌 ( S.trifoliorum)、小核盘菌 ( S.minor)的代表性菌株和莴苣上的一种产菌核病原菌的代表菌株 L et- 19进行了比较。结果表明 4 0个引物中 8个引物能稳定地从供试菌株中扩增出多态性 DNA片段。通过分析这些多态性片段可以看出 7个供试核盘菌菌株之间的遗传相似系数变化幅度为 0 .50 52～ 0 .7931,而核盘菌、三叶草核盘菌 ,小核盘菌和 L et- 19之间的遗传相似系数的变幅则为 0 .194 2～ 0 .3853。莴苣上的菌株 Let- 19的 RAPD图谱同供试其它种的菌株既存在明显差异的 DNA片段电泳带 ,又显示出一些位置一致的 DNA片段电泳带。因而 Let- 19同核盘菌属真菌的亲缘关系较近。供试的引物中 OPL14既能介导从供试的 7个核盘菌菌株和 3个近缘种的 3个菌株的 DNA样品中扩增出相同的 DNA片段 ,又能扩增出种或菌株特异性 DNA片段。因而 RAPD技术适于研究核盘菌的遗传多样性及分析核盘菌属真菌的亲缘关系。

不同地理种群美洲斑潜蝇及近缘种的rDNA-ITS1序列分析和比较

目的通过对美洲斑潜蝇Liriomyzasativae Blanchard不同地理种群及近缘种间的核糖体DNA第一内转录间隔区（rDNA-ITS1）进行比较,分析美洲斑潜蝇不同地理种群间的遗传分化情况,并为美洲斑潜蝇与近缘种间提供分子鉴别标记。方法用PCR产物直接测序法及克隆测序法对我国美洲斑潜蝇8个地理种群的rDNA-ITS1序列进行测序,并调用GenBank中3个近缘种的rDNA-ITS序列,运用软件MEGA3.1对美洲斑潜蝇不同地理种群及近缘种间的rDNA-ITS1序列进行分析。结果美洲斑潜蝇8个地理种群间的分化程度较低,只有8个变异位点,遗传距离都在0.02以下,但4个近缘种间的碱基差异显著,遗传距离为0.149-0.390,有126个变异位点,12个美洲斑潜蝇特异性识别位点。结论虽然基于rDNA-ITS1序列所显示的美洲斑潜蝇各地理种群之间的遗传分化很小,但是其分化趋势与地理分布基本相吻合;得到的12个特异性识别位点不仅可以作为美洲斑潜蝇与其近缘种间鉴别的分子标记,而且可为今后设计鉴别性PCR引物提供重要的参考依据。

中国苦荞麦及其近缘种的遗传多样性研究

采用等位酶电泳技术测定了四川、云南省 2 7个县、市的苦荞麦及其近缘种共 8种 1变种 5 0个居群的遗传多样性和分化。经过 7个酶系统的 12个位点的检测 ,完成了遗传多样性、杂合性基因多样度比率、遗传距离和遗传一致度的测量。结果表明 ,栽培苦荞麦的遗传多样性较低 ,各种野荞麦的遗传多样性较高。这些种的近交繁育系数F值 - 0 5 4～ - 0 80 ,为随机交配的居群 ,杂合体过多 ;营养繁殖为主的金荞麦的FST 值最高 ,相对较多的遗传多样性存在于居群间 ,长柄野荞麦相对较少的遗传多样性存在于居群间 ,更接近于自由交配。苦荞麦及其近缘种种间的遗传一致度平均值 5 5 30 %～ 6 5 2 0 % ,与种子植物属内种间遗传一致度平均值接近。指出细柄野荞麦是与栽培的苦荞麦和荞麦的亲缘关系最近的野生种。

西花蓟马的鉴别及其与近缘种的区别

西花蓟马是我国2 0 0 3年在北京新发现的外来入侵害虫,因虫体很小鉴定困难。该文提供了西花蓟马详细的形态鉴别特征,同时给出了与西花蓟马相似的烟蓟马、花蓟马和佛罗里达花蓟马共4种花蓟马的鉴定检索表。