裂叶榆叶绿体基因组及CP-SSR位点分析

榆树材质优良,具有良好的耐旱、耐寒和耐盐碱能力,从温带、暖温带到亚热带都有分布。本研究对榆科植物(裂叶榆)的叶绿体基因组进行De novo测序,裂叶榆叶绿体基因组序列全长为158953 bp,为典型的四段式结构,其中LSC区长度为88032 bp,SSC区长18846 bp,两个IR区长26037 bp,GC含量为35. 57%。裂叶榆叶绿体基因组总共编码139个基因,包括85个蛋白编码基因、8个r RNA和46个t RNA基因。裂叶榆的叶绿体基因组存在755个SSR位点,SSR序列长度主要以6~8 bp的短序列为主,SSR共有49个重复单元,以A/T和AT/AT为主,占所有SSR位点的66. 09%。选取42个物种叶绿体基因组的共有蛋白编码基因进行系统进化分析表明,裂叶榆与大麻科、桑科物种亲缘关系最近,榆科与大麻科、桑科均属于荨麻目,与传统分类学相吻合。本研究报道了裂叶榆的叶绿体基因组序列,对今后榆树的光合作用研究、CP-SSR引物开发、进化研究及叶绿体转基因工程等研究具有重要意义。

硬叶兜兰叶绿体DNA SSR反应体系的优化及引物筛选

本研究以硬叶兜兰为试验材料,通过改良的CTAB法提取总DNA,运用5因素4水平的正交试验设计,综合采用直观量化分析和方差分析两种方法,分析模板DNA用量、Mg2+浓度、d NTPs浓度、引物浓度和Taq酶用量五个因素对cp SSR-PCR扩增的影响,比较不同组合扩增效果的差异,最终确定优化的硬叶兜兰cp SSR-PCR反应体系;并通过梯度PCR确定最佳退火温度。研究结果表明,以DNA模板用量对扩增反应的影响最大,Mg2+浓度的影响最小;较优的反应体系为:模板DNA 45 ng、d NTPs 0.2 mmol/L、引物各0.6μmol/L、Mg2+2.5 mmol/L、Taq DNA聚合酶0.4 U、10×PCR-Buffer,总体积10.0μL。本研究采用该体系对采自滇东南7个居群的12份样本扩增验证其稳定性,并从33对引物中筛选出扩增条带清晰、具明显等位基因、特异性好的12对引物。研究结果说明该优化体系能较好地对硬叶兜兰居群个体遗传差异进行分析。

福建省梨地方品种的遗传多样性研究

利用叶绿体DNA非编码区序列acc D-psa I和17对SSR引物对原产于福建省的49个梨地方品种的遗传多样性进行分析,旨在为育种利用提供参考。获得49份福建地方品种的acc D-psa I序列,并检测到4个多态性位点,包含5个叶绿体单倍型(Hap1~Hap5),其中核苷酸多态性(Pi)为0.00139,单倍型多样性(Hd)为0.660。TCS网络图显示Hap5是最古老的单倍型,其仅在两个样品中检测到。17个SSR位点共检测到211个等位基因位点,有效等位基因数(A)为5~23个,平均值为12.41;观察杂合度(Ho)和期望杂合度(He)的平均值分别为0.5802和0.7549;17个SSR位点的Shannon’s信息指数(I)值为0.5830~2.7683,平均值为1.8661,表现出较高的遗传多样性。基于Nei和Li的遗传距离的邻接法(Neighbor-Joining,NJ)将49份样品聚为9个组,其中大部分聚类结果与单倍型类型表现的亲缘关系较为一致。叶绿体单倍型和SSR多态性位点信息证实福建地方品种具有较为丰富的遗传多样性。

杜梨叶绿体基因组分析

利用高通量测序平台对杜梨(Pyrus betulaefolia)进行测序,并对其叶绿体全基因组序列的结构特征进行分析。结果表明,杜梨叶绿体基因组与大多数高等植物一样,具有典型的环状双链四分体结构。其叶绿体基因组大小为160 058 bp,共检测到61个SSR位点(58个单核苷酸重复和3个二核苷酸重复)和56个RNA编辑位点,这些RNA编辑位点均引起了氨基酸的变化。与砂梨(Pyruspyrifolia)、川梨(Pyrus pashia)和桃叶梨(Pyrus spinosa)的叶绿体基因组比较,其基因种类和数量都比较保守,表明了梨属植物进化的缓慢性。在4个梨属植物中共检测到351个SNP和217个InDel。