基于cpDNA trnL-F序列数据分析海南陆均松种群的冰期后扩张

针对热带树种陆均松Dacrydium pierrei de Laubenfels分布在海南的12个天然种群进行取样,测定了叶绿体DNA(cpDNA)trnL-F非编码区序列。序列长度介于868—876 bp.显示出长度多态性。碱基组成A+T含量较高,百分比值为64.17%-64.95%。通过统计简约算法共鉴定出30个单倍型。根据种群间分化度FST(=0.00)、基因流Nm(介于1.92—2.50)、AMOVA(24.17%的遗传变异发生在种群间,P>0.05)以及邻接树中单倍型的分支式样,发现海南的陆均松种群尚未发生遗传分化。另一方面,依统计简约算法构建的单倍型网图具“星状”特征,而且邻接树中多数单倍型合并于树的顶端。这些基因谱系结果提示海南陆均松种群在近期历史上发生过种群扩张。Tajima的D检验和错配分析结果也支持这种推测。结合地质和古孢粉学证据,认为残存于“避难所”的陆均松种群在全新世时,伴随全球气候转暖,在海南岛内可能实行了扩张。

桑属ITS、trnL-F、rps16序列与进化分析

【目的】分析桑属ITS、trnL-F、rps16序列,探讨系统学价值。【方法】67份桑资源,经DNA提取、PCR扩增、测序,测序结果用软件拼接、比对,并从GenBank下载桑属ITS、trnL-F、rps16序列进行同源性分析,计算其长度、G+C(或A+T)含量、变异位点、信息位点,将3个序列合并,以构树、柘树为外类群,采用MP法分析进化关系。【结果】桑ITS(包括5.8S)基本序列长度为576 bp,变异范围为576—590 bp,G+C含量为59.55%—62.25%,40个信息位点;trnL-F(包括tRNA-Leu内含子)基本序列长度为923 bp,变异范围为920—924 bp,A+T含量为65.87%—66.31%,23个信息位点;rps16内含子基本序列长度为929 bp,变异范围为923—929 bp,A+T含量为67.28%—67.49%,17个信息位点。3个序列的最适碱基进化模型分别为(GTR+G)、(GTR)和(GTR+G),可能的分支概率—混合卡方概率值分别为0.000001、0.027175和0.000222,3个片段合并最适碱基进化模型为(GTR+G),基于模型用MP法分析,在2 538个位点中,有80个信息位点。分支图结果表明,首先将黑桑(M.nigra)分出,其它桑种分成2支,第一支包括长穗桑、瑞穗桑、蒙桑、鬼桑、鸡桑、山桑、白桑和广东桑,第二支包括华桑、奶桑和川桑。【结论】桑属trnL-F和rps16序列信息位点有限,单独研究桑属系统学,价值不大,与ITS序列合并研究,则能增加分支图的信息位点,使分支图更近于似然。基于ITS、trnL-F、rps16序列MP分支图,新疆黑桑为最原始类型,乌克兰等栽培种为进化类型。

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。

5种苍术属药用植物的trnL-F序列测定及种间遗传关系分析

采用PCR技术对5种苍术属（Atractylodes DC．）药用植物的trnL-F序列进行测定及比较分析。结果表明，扩增获得的序列长886-902bp，经排序并两端切平后，序列长816bp，G＋C含量为34．4％；当空位始终做缺失处理时，产物有5个变异位点。利用trnL-F序列可准确鉴别出朝鲜苍术[A．koreana（Nakai）Kitam．]、北苍术[A．chinensis（DC．）Koidz．]和白术（A．macrocephala Koidz．）；而茅苍术[A．lancea（Thunb．）DC．]与关苍术（A．japonica Koidz．ex Kitam．）的tmL-F序列则完全一致，相互之间无法区分。采用邻接法和UPGMA法得到的5种苍术属药用植物的分子系统树有一定的差异，表明这5种苍术属药用植物的物种分化不完全，序列进化不一致。

窄叶鲜卑花(Sibiraea angustata)nrDNA ITS和cpDNA trnL-F序列分子进化特点的分析

应用PCR产物直接测序法分析了窄叶鲜卑花居群间nrDNA(核糖体DNA)ITS序列和cpDNA(叶绿体DNA)trnL-F的碱基差异,并与cpDNAtrnS-G序列和rpl20-rps12序列进行比较,从而初步研究两套植物基因组的变异速率。采用改良的CTAB法从硅胶干燥的窄叶鲜卑花叶片中提取总DNA,并对nrDNA ITS和cpDNAtrnL-F区域进行扩增、纯化、测序。nrDNA ITS序列共有601 bp,有变异位点3处,变异位点百分率为0.05%,(G+C)含量为41.4%。cpDNAtrnL-F序列共有927 bp,有变异位点1处,变异位点百分率0.01%,(G+C)含量为32.6%,两种序列的核苷酸多样性非常低。比较发现,窄叶鲜卑花nrDNA ITS区域较cpDNAtrnS-G序列和rpl20-rps12序列保守,变异速率较慢,比cpDNAtrnL-F序列变异速率稍快。通过对ITS序列单倍型(haplotype)进行分析发现,窄叶鲜卑花现有分布范围经历了居群近期范围扩张,与叶绿体基因组(trnS-G和rpl20-rps12序列)得出的结论一致。因此,窄叶鲜卑花nrDNA ITS序列适合该种的谱系地理学研究。

基于叶绿体DNA trnL-F序列研究肋果沙棘的谱系地理学

由于青藏高原的地理效应,第四纪冰期气候的反复变化应对现今该地区生物的地理分布及其居群遗传结构产生重大影响。肋果沙棘Hippophae neurocarpa是青藏高原地区的一个特有种,根据叶上的附属物(星状鳞毛或者鳞片状鳞毛)分为两个亚种:肋果沙棘亚种subsp.neurocarpa和密毛肋果沙棘亚种subsp.stellatopilosa。依据母系遗传的叶绿体DNA片段对该物种谱系地理学进行研究不仅能阐明该物种冰期避难所,而且对于理解两个亚种的母系分化也具有重要意义。共对两个亚种14居群的70个个体的trnL-F序列进行了测序,共发现8种单倍型,其中5种单倍型出现在肋果沙棘亚种中,4种出现在密毛肋果沙棘亚种中,两个亚种共享一种单倍型。种内谱系分化与两个亚种形态上的分化不一致。嵌套进化分支把8种单倍型分为三支:一支为肋果沙棘亚种,其他两支中两个亚种单倍型嵌套组成,且肋果沙棘亚种处于进化末端。我们的研究结果还表明肋果沙棘在冰期可能在高海拔地区存在多个避难所,并且存在来自避难所的邻域扩张。

从叶绿体DNA trnL-F序列论双参属的归属问题

双参属TriplostegiaWall.exDC .由分布于东南亚地区的 2个种组成 ,为多年生草本植物。它的归属一直存在争议 ,有时置于川续断科Dipsacaceae或败酱科Valerianaceae ,有时单立一科 ,即双参科Triplost egiaceae。本研究对广义川续断目Dipsacaless.l.的 2 1种植物 (分别来自于败酱科、川续断科、双参属、刺参属Morina、广义忍冬科Caprifoliaceaes.l.、五福花科Adoxaceae)和外类群人参Panaxschin sengNees.的叶绿体DNAtrnL F区进行了测序 ,并建立系统发育树状图。结果显示 ,败酱科、川续断科、双参属、刺参属和广义忍冬科的 4个属 (双盾木属Dipelta、虫胃实属Kolkwitzia、六道木属Abelia和北极花属Linnaea)形成了一个单系群并得到了很强的支持 ( 1 0 0 %bootstrap) ;双参属与川续断科有更近的关系 ,建议作为一个亚科置于川续断科 ;广义忍冬科为一多系类群 ;而刺参属与其他广义川续断目类群之间的关系尚不能确定。

基于叶绿体DNA序列trnL-F分析李亚属植物的系统发育关系

【目的】探索李亚属内物种间的系统发育关系,明确最近新命名物种的起源与植物学分类地位。【方法】在克隆测序trnL-F序列的基础上,分析李亚属各种级分类群的分子特征,并进行李亚属的分子系统发育学分析。【结果】在李亚属供试材料中检测到的叶绿体DNA trnL-F序列长度变化为945~956 bp,所有序列的AT含量明显高于GC含量。李亚属内各种间的序列存在着不同的差异,部分种具有显著的分子序列特征,可用于物种鉴定。共检测到21个变异位点和20个单倍型。根据邻接法构建系统发育树,将所有种共分为6个不同的组群。【结论】仅通过trnL-F序列片段无法完全将李亚属的所有种级分类群分开,但是部分种间具有显著的分子特征;中国李(P.salicina)和樱桃李(P.cerasifera)分别是种间杂交种李梅杏(P.limeixing)和紫杏(P.dasycarpa)的母系亲本提供者。

基于ITS序列和trnL-F序列探讨小叶锦鸡儿、中间锦鸡儿和柠条锦鸡儿的种间关系

中间锦鸡儿CaraganadavazamciiSancz.的分类处理一直存在争议,它与小叶锦鸡儿C.microphyllaLam.和柠条锦鸡儿C.korshinskiiKom.的关系尚不清楚。该种被处理为一个独立的种或后两个种的变种。本文利用ITS序列和叶绿体trnL-F序列,综合形态和地理分布,探讨了中间锦鸡儿的起源及与另外两个种的种间关系。结果显示,中间锦鸡儿的trnL-F序列与小叶锦鸡儿完全一致,而与柠条锦鸡儿有明显差异。中间锦鸡儿的ITS序列高度纯合,不支持该种可能是杂交起源的假设。相反,另外两个种的ITS序列均出现多个位点杂合,克隆后均得到2种不同的序列。中间锦鸡儿的ITS序列与小叶锦鸡儿2种序列中的1种完全一致。该结果表明,中间锦鸡儿可能作为亲本之一参与了小叶锦鸡儿的杂交起源,或者基因流是造成这两个种形态相似的主要原因。中间锦鸡儿与柠条锦鸡儿形态上的相似可能是趋同进化的表现。

半夏属药用植物trnL-F序列与种间遗传关系分析

为了给半夏属物种鉴别和种间遗传关系分析提供分子佐证,对中国半夏属植物5个种共9份材料的trnL-F进行克隆测序,用ClustalX1.81,PAUP4.0软件进行序列分析,采用邻接法(Neighbor-Joining,N-J)构建系统发育树。结果表明所测物种的序列全长1027～1136bp,G+C含量34.6%～36.8%,经排序并两端切平后,序列长994bp,当空位始终做缺失处理时,产物有29个变异位点,6个信息位点。聚类结果显示,半夏属物种总体聚为2大分支,虎掌为1个分支,另外8份材料:滴水珠、盾叶半夏、石蜘蛛以及半夏聚为1个分支。采用邻接法得到的9份半夏属药用植物的分子系统树有一定的差异,表明这9份半夏属药用植物的物种分化不完全,序列进化不一致,是物种鉴别的有效分子标记。

基于TrnL-F序列的葡萄科各属分子特征及系统发育学研究

【目的】探讨葡萄科内各属间系统发育关系,为该科植物的研究提供分子系统学方面的资料。【方法】以葡萄科14个属共计103个样品基于trnL-F的序列为材料,用Clustalx1.83软件分析各属的分子特征;并以五桠果属（Dillenia L.）为外类群,分别使用Mega,Paup,Phylip常用的系统分析软件进行葡萄科各属间的分子系统学研究。【结果】结果表明,在GC含量方面,火筒树属含量最高,为35.12%~35.44%,葡萄属含量最低,为32.98%-33.63%;葡萄科各属的trnL-F序列间存在着不同的序列差异,部分属具有显著的分子特征,可用于属间鉴定。【结论】应用Mega、Phylip和Paup系统分析软件的聚类结果表明,3种软件分析均支持将葡萄科分为5个分支,而其中Paup和Phylip软件构建的系统发育树较符合葡萄科基于形态学的系统学关系。

基于ITS与trnL-F序列探讨槭树科的系统发育(英文)

报道了槭树科 4 1种 (其中槭属 39种 )植物的trnL_F和ITS序列 (其中部分种的ITS序列为重新测定 ) ,以期通过分子手段对槭树科内部尤其是复杂的槭属的系统发育关系进行重建。以无患子科和七叶树科为外类群 ,基于对 5 7个种单独的ITS序列 (包括从GenBank下载的 16种的序列 )、4 1种trnL_F序列及 4 1种两者序列的联合数据 ,分别采用最大简约法 (MaximumParsimonyMethod)和邻接法 (Neighbor_JoiningMethod)对槭树科的系统发育进行了分析。结果显示 ,整个槭树科为一单系类群 ;金钱槭位于槭树科的基部 ;但由于云南金钱槭 (Dipteroniadyerana)聚在了槭属内部 ,认为金钱槭属和槭属均可能是非单系类群 ;槭属内组间关系的支持率普遍较低 ,但多数组的组内关系得到了较好的支持。将两个片段结合比单独的ITS或trnL_F分析能更好地解决槭属内部的系统关系 ,其中sect.Palmata和sect.Microcarpa ,sect.Platanoidea、sect.Lithocarpa和sect.Macrophylla ,sect.Integrifolia、sect.Trifoliata和sect.Pen taphylla ,以及sect.Acer、sect.Goniocarpa和sect.Saccharina (sensuOgata)的组间亲缘关系得到了一定的支持 ,但对其中部分组的划分可能应做进一步调整。重新评价了徐廷志系统中对sect.Rubra和sect.

基于叶绿体trnL-F序列以及matK序列探讨虎杖属与西伯利亚蓼的系统学位置

以蓼科Polygonaceae酸模亚科Rumicoideae酸模族Rumiceae大黄属RheumL.作外类群,对蓼亚科Polygonideae蓼族Polygoneae 4属19种1变种的trnL-F序列以及16种1变种的matK序列进行了测定(部分序列取自GenBank)和聚类分析,探讨了虎杖属Reynoutria Houtt.和西伯利亚蓼Polygonum sibiricum Laxm.的系统学位置,结果表明:(1)虎杖属在两个严格一致树中都聚到了何首乌属Fallopia Adans.的内部,trnL-F序列的支持率为99%,matK序列的支持率为100%,说明虎杖属应归入何首乌属中,所以虎杖属的R.japonica Houtt.与R.sachalinense(F.Schmidt ex Maxim.)Nakai应分别命名为Fallopia japonica(Houtt.)RonseDecraene和F.sachalinense(F.Schmidt ex Maxim.)Ronse Decraene;(2)两个严格一致树都表明,西伯利亚蓼远离蓼属Polygonum L.,聚到了何首乌属的附近,两个序列支持率都为99%,应将该种从蓼属中移出来,提升为属级,即西伯利亚蓼属Knorringia Tzvel.,西伯利亚蓼应命名为Knorringia sibirica(Laxm.) Tzvel.。另外,本文对何首乌属与西伯利亚蓼属作了界定。

特色桑品种资源ITS、TrnL-F和rps16序列与亲缘关系分析

为了更好地开发利用特色桑树品种,分析了龙桑、龙须桑等12个特色桑资源ITS、TrnL-F、rps16碱基序列的长度、G＋C含量、亲缘关系、遗传距离及信息变异位点。结果表明,ITS间隔区（包括5.8S）全长为576-590 bp,G＋C含量59.38%-60.17%;TrnL-F间隔区（包括TrnL内含子）全长为920-923 bp,G＋C含量为34.02%-34.24%;rps16内含子全长为929-947 bp,G＋C含量为32.51%-33.26%。亲缘关系分析显示,分支图首先将外类群—构树分出,紧接着分出的是新疆黑桑。再依次为咸丰长穗桑、钦州长果桑、神农华桑、广东大10、雅安白桑、斯里兰卡1号、湖北蒙桑4号、龙桑、和田白桑,龙须桑、剑持、小冠桑在分支树的最顶层。根据外类群确定法,新疆黑桑为原始类型,龙须桑、剑持、小冠桑为最进化类型。遗传距离分析显示,新疆黑桑、剑持、咸丰长穗桑、钦州长果桑、小冠桑与其他桑属材料的遗传距离分别为1.0-1.3、0.2-0.3、0.1-0.4、0.1-0.2、0-0.3,龙桑、斯里兰卡1号、雅安白桑、和田白桑、广东大10、龙须桑、湖北蒙桑4号与其他桑属材料间遗传距离差异不大。信息变异位点分析显示共有14个信息位点,占总位点数的0.5564%。变异主要发生在外类群—构树和新疆黑桑,且变异大多集中在ITS区域。ITS、TrnL-F和rps16三片段分析桑属的亲缘关系,信息位点不足,有待深入研究。

10种棘豆属植物的trnL-F序列及其分子系统学研究

选择内蒙古27个样地采集的10种棘豆属植物54个单株,提取样品的基因组DNA,对其叶绿体trnL-F序列进行扩增、测序,所得序列利用ClustalX软件进行对位排列,并用MEGA5.0软件采用最大似然法构建系统发育树,以探讨棘豆属的种间关系与系统进化。结果显示:(1)10种棘豆属trnL-F的变异位点54个,信息位点46个,种间碱基差异百分率为1.9%,GC含量变化范围在30.69%～31.50%之间。(2)棘豆属与黄芪属各为一支,自展支持率达99%,支持棘豆属植物为单系起源。(3)系统树中小花棘豆的样本自成一支,为相对独立进化;多叶棘豆、砂珍棘豆和黄毛棘豆的样本相互混杂,表明亲缘关系很近,从而支持《内蒙古植物志》将三者归入真棘豆亚属轮叶棘豆组的观点。(4)刺叶柄棘豆的样本不同样地形成2个分支,对其亚属水平上的分类需进一步探讨。(5)缘毛棘豆与阴山棘豆的样本聚成一支,支持将二者归入矮生棘豆组。研究表明,trnL-F序列可为棘豆属下种间系统发育关系研究提供分子证据。

基于叶绿体DNAtrnL-F序列研究部分鸢尾属的亲缘关系

利用通用引物,采用PCR技术从24个鸢尾样品中扩增了叶绿体基因组trnL-F间隔区的DNA片段,进行了序列测定,序列长度为1003～1113bp,比较长度为954bp,其中共有92个位点发生了单个碱基的置换,14个位点发生了缺失,因此有进化意义的位点共106个,约占总序列比较长度的11.11%。运用DNAMAN软件分析了这些鸢尾的亲缘关系,可分为2个相对独立的大组。第一大组可以分为2组:3个种源马蔺关系很近形成一组,粗根鸢尾、溪荪和喜盐鸢尾聚成一组。第二大组也分为2组:6个种源的马蔺与野鸢尾聚在一起,再和小鸢尾聚成一组;3个种源的鸢尾、高原鸢尾、德国鸢尾、矮鸢尾、野鸢尾、扇形鸢尾、红籽鸢尾和I.ungiucularis聚成一组。

基于trnL-F序列数据利用贝叶斯法推测罗汉松科的系统发育

以黑松和Agathisaustralis为外类群,基于罗汉松科42种植物的叶绿体trnL＿F序列数据通过贝叶斯法对该科的系统发育进行了推测。结果显示:①Phyllocladus为单系分支,位于罗汉松科的基部,是罗汉松科所有其余成员的姊妹群;②Nageia嵌套在罗汉松科内,同罗汉松属、Afrocarpus及Retrophyllum的关系较为密切;③Dacrycarpus为单系群且处于姊妹分支Falcatifolium—陆均松属的基部;④Lagarostrobsfranklinii和Manoaocolensoi应置于同一属Lagarostrobs内;⑤支持成立Halocarpus和Lepidothamnus属;⑥赞同Microstrobos和Microcachrys两属亲缘密切的观点。

基于trnL-F序列探讨菵草植物的系统位置

以淡竹为外类群,用PAUP4.0b10软件采用最大简约法对菵草及其近缘植物的叶绿体trnL-F序列进行了系统发育分析,结果表明:(1)菵草和看麦娘聚成一小支,自展支持率为91%,说明两者之间亲缘关系较近。(2)菵草、看麦娘以及梯牧草与早熟禾族的早熟禾属、碱茅、硬草等聚合为一分支,得到了较高的支持率,而燕麦族的剪股颖属、拂子茅属、野青茅和棒头草组成另一分支,自展支持率为99%,分子证据支持菵草、看麦娘、梯牧草并入早熟禾族。因此,早熟禾族和燕麦族的范围需要重新界定。

基于trnL-F序列推测冰岛蓼属的系统发育

冰岛蓼属的界定一直存在争议,本实验以塔黄为外类群,采用最大简约法对冰岛蓼属及其近缘类群的trnL-F序列进行了系统发育分析,结果表明:(1)冰岛蓼(Koenigia islandica)和大铜钱叶蓼(Polygonum forrestii)为姊妹群,自展分析的支持率为100%,因此,大铜钱叶蓼应归于冰岛蓼属;(2)冰岛蓼和分叉蓼组植物聚在一起,自展支持率为99%,说明它们之间有很近的亲缘关系。

基于trnL-F序列及HRM技术的天南星类药材鉴定

目的:基于trnL-F序列并联合HRM技术对天南星类药材及其常见混伪品进行快速有效鉴别。方法:通过PCR扩增测序,应用MEGA 6.0软件对序列特征及遗传距离进行分析,构建系统发育树;在特异性位点两端设计引物进行HRM鉴别。结果:序列长度在438~499 bp范围内,GC含量在33.11%~35.59%之间。基于K2P参数模型分析,样品间最大种内平均遗传距离为0.008,而样品间的最小种间平均遗传距离为0.010。在构建的最大简约树和贝叶斯树中,天南星类药材各自聚为单系,且都获得了高度的支持。联合HRM扩增结果分析发现,天南星类群(天南星、异叶天南星、东北天南星)Tm值为77.55±0.16,而虎掌类群Tm值为77.95±0.07,从熔解曲线的峰图上能够明显区分。结论:叶绿体trnL-F序列能够作为天南星类药材的鉴别条形码,并联合HRM技术对天南星类药材进行快速有效鉴别。