基于5.8SrDNA/ITS序列的内蒙古棘豆属植物分子系统学分析(英文)

对12种34个地理种群的内蒙古棘豆属植物核糖体ITS区段和5.8S基因序列进行比较分析,并采用Maximum Likelihood法构建系统发育树。结果表明:支持棘豆属植物为单系起源,支持《内蒙古植物志》将黄毛棘豆(Oxytropis ochrantha)、多叶棘豆(O.verticillaris)、二色棘豆(O.bicolor)和砂珍棘豆(O.racemosa)归入真棘豆亚属(Subgen.Euoxytropis)轮叶棘豆组(Sect.Baicalia Stell.ex Bunge)的观点。推测多叶棘豆和砂珍棘豆ITS2区段出现的C/T转换可能是其部分种群混杂在其他物种中的主要原因,但基因转换对于系统发育的影响仍尚未可知。研究不支持传统分类学上对鳞萼棘豆(O.squammulosa)与刺叶柄棘豆(O.aciphylla)的划分,系统发育树显示二者聚为一支,而非与传统分类学上界定的同组或同亚属植物形成一支;结合植物地理学研究结果,认为刺叶柄棘豆与鳞萼棘豆为地理替代种。推测刺叶柄棘豆可能为多系起源物种。线叶棘豆(O.filiformis)和东北棘豆(O.co-erulea)与真棘豆亚属物种构成姐妹群,而非单室棘豆亚属植物。研究认为在物种界定过程中,只将少数几个形态学特征作为主要分类依据欠妥。

三种稻飞虱体内类酵母共生菌18S rDNA和ITS-5.8S rDNA序列克隆及进化分析

为研究水稻3种主要害虫灰飞虱Laodelphax striatellus、褐飞虱Nilaparvata lugens和白背飞虱Sogatella furcifera体内类酵母共生菌(yeast-like symbiotes,YLS)的种属地位及与寄主的进化关系,测定了其体内YLS的18S rDNA及ITS-5.8Sr DNA的全长序列。基于3种稻飞虱体内YLS的18SrDNA序列比对表明,褐飞虱YLS和白背飞虱YLS的一致性比其与灰飞虱YLS的高(褐飞虱YLS和白背飞虱YLS为98.91%,灰飞虱YLS和褐飞虱YLS为95.74%,灰飞虱YLS和白背飞虱YLS为96.02%),而基于ITS-5.8SrDNA序列比对,灰飞虱YLS和白背飞虱YLS的一致性比其与褐飞虱YLS的要高(白背飞虱YLS和灰飞虱YLS为99.57%,灰飞虱YLS和褐飞虱YLS为91.91%,白背飞虱YLS和褐飞虱YLS为90.46%)。基于真菌18SrDNA和ITS-5.8SrDNA的系统发育树均表明,3种稻飞虱体内YLS与其他已知真菌进化关系较远。本研究证实了昆虫真菌类共生菌与寄主形成了长期的进化关系,从而形成了不同于已知真菌的分类地位。

基于5.8S rDNA序列论三白草科的系统发育

三白草科 (Saururaceae)是古草本的一个核心类群 ,它的研究对被子植物起源和早期演化具有重要意义。本文采用最大简约法 (maximumparsimonymethod)和邻接法 (neighbor -join ingmethod)等不同的分析方法 ,对三白草科及其外类群齐头绒 (ZippeliabegoniaefoliaBlume)的 5 8SrDNA序列进行分析 ,得到一致的结论 :Anemopsis最早从三白草科中分离出来 ,Sauru ruschinensis和S .cernuus是一对姐妹群 ,由于 5 8SrDNA序列的变异位点和信息位点相对比较少 ,Gymnothecachinensis—G .involucrata—Houttuynia—Saururus之间难以通过 5 8SrDNA序列的比较进行分辩。

4株扁藻属微藻5.8S rDNA和转录间隔区(ITS)的序列分析

为确定种质库4株微藻(库存号为C73、C74、C151、C152)的亲缘关系及确切种类,本研究采用PCR技术扩增其核糖体5.8S rDNA和转录间隔区(ITS)序列,结果在4株微藻上获得大小分别为593 bp、632 bp、596 bp、591 bp的序列。与GenBank中高相似度的瑞典四爿藻(T.suecica)和另一四爿藻属的微藻T.stiata比较发现,4株微藻与瑞典四爿藻和T.stia-ta5.8S rDNA的碱基序列完全相同,而2个间隔区(ITS1和ITS2)碱基序列存在一定差异,其中4株微藻ITS1变异位点占到总位点数的26.7%,ITS2变异位点占到总位点数的28%。系统进化分析表明,4株微藻与瑞典四爿藻聚集为同一群,其中C73和C152与瑞典四爿藻完全聚为一支(获得100%的支持率),而C74和C151彼此间距离仅为0.074,而与瑞典四爿藻的距离在0.2以上,结果说明,C73和C152是瑞典四爿藻的不同株系,C74和C152可能属于同一个有待确认的种。

7株盐藻的5.8S rDNA和ITS序列及RAPD分析

研究的7株盐藻(株号分别为A85、A57、A83、A43、C43、A121和A124)均含有2根鞭毛,细胞形状均为长椭圆形或梨形,眼点不明显。在高盐度培养条件下7株盐藻甘油合成能力均明显增强,这与描述的绿色杜氏藻特征相似。为了进一步确定这些盐藻的分类地位,了解其与其它杜氏盐藻种的亲缘关系,本研究PCR扩增7株盐藻的5.8S rDNA和ITS序列,并完成序列测定,将从Genbank搜索的27条已定种杜氏盐藻的相应序列与7条扩增序列同时进行分析,构建进化树,结果表明,7株盐藻均与绿色杜氏藻(D.viridis)亲缘关系最为密切,7株盐藻可能均属于绿色杜氏藻,其中A85、A57和A83亲缘关系最近,A121和A124关系最为密切。筛选的11个随机引物进行7株盐藻RAPD分析的结果与采用5.8SrDNA和ITS序列分析的结果基本一致。

我国部分区域链格孢属rDNAITS区序列分析

[目的]对我国部分区域链格孢属rDNA ITS序列进行分析,从而在分子水平上对其进行鉴定。[方法]使用通用引物ITS4和ITS5对分离自我国部分区域不同寄主链格孢属(AlternariaNees)34个菌株进行ITS基因(ITS1-5.8S-ITS2)的PCR扩增和测序。[结果]序列分析结果表明:5.8S rDNA全长为159 bp,保守程度高,参试的34株菌均一致;ITS区变化相对较大。与A.tenuissima或A.alternata100%同源的分离菌株均表现出对地域和基质的广适性;菌株在5.8S/ITS存在的差异,说明寄主本犀科的丁香叶、蔷薇科、茄科等部分植物的链格孢具有一定的多样性。但同时也发现ITS序列标记在链格孢属部分种间应用有一定的局限性;基于序列ITS1-5.8S-ITS2聚类关系与其地理来源和寄主相关性不大。[结论]ITS序列分析法可为链格孢属的分子鉴定提供理论依据。

DNA序列标记在坛紫菜种质鉴定中适用性的比较分析

坛紫菜(Pyropia haitanensis)是我国南方沿海的主要海水养殖品种之一,准确的种质鉴定是避免种质混淆和实现其良种化栽培的基础.为筛选出适合于坛紫菜品系间种质鉴定的序列标记,本实验参考动物和植物条形码的构建方法,以11个坛紫菜种质品系为材料,对4种常用于种质鉴定的序列标记(Cox1、Cox2-3、UPA和ITS-5.8S)通过序列同源性分析和构建基于遗传距离的系统进化树两种方法进行比较分析和评价,结果发现:通过序列同源性分析,只有ITS-5.8S序列标记能将11个品系完全分开,而其他3个标记均存在多个品系序列同源性为100%,无法区分的问题;而通过基于遗传距离的系统进化树分析也表明Cox1、Cox2-3和UPA序列标记无法将11个坛紫菜品系完全区分开,而ITS-5.8S序列标记除了8-Ⅰ和9-Ⅳ外,对其他品系均可以很好地区分.由此认为ITS-5.8S是适用于坛紫菜品系间种质鉴定的理想分子标记.

浙皖鄂地区水稻纹枯病菌5个种群的遗传结构分析

水稻纹枯病是世界性的主要病害之一。目前对该病病原菌种群的遗传多样性研究不多,知之甚少,了解其种群的遗传结构可以增加对其进化历程的了解,以制定科学的防治策略。水稻纹枯病菌通常被认为是以无性克隆繁殖为主,但有研究报道它具有混合繁殖方式。有关我国浙皖鄂地区水稻纹枯病菌种群的遗传多样性研究尚未见报道。为了解该地区水稻纹枯病菌种群的遗传变异、基因流、繁育方式及其遗传背景,采用ITS-5.8SrDNA测序技术,分析了分离自浙江富阳(FY)、安徽绩溪(JX)和巢湖(CH)以及湖北荆州(JZ)和孝感(XG)的5个水稻纹枯病菌种群75个菌株的遗传多样性。RhizoctoniasolaniAG-1IA是采集地区水稻纹枯病菌的优势类群。ITS-5.8SrDNA序列经测定共检测到78个多态位点,碱基A、T、C、G的平均含量分别为25.4%、33.6%、21.0%和20.0%。序列的平均转换与颠换比(Ti/Tv)为1.65,其中密码子第3位点的变异最高。根据序列的核苷酸变异共定义了29种单倍型,其中单倍型H5为5个种群的共享单倍型,占样本数的61.33%。5个种群的单倍型多样性和核苷酸多样性分别为0.627和0.482%,显示水稻纹枯病菌种群具有较高的遗传多样性。种群间固定化指数Fst为-0.0253-0.0170,基因流Nm为5.56-11.12,说明种群间基因交流频繁,基因流抑制了由遗传漂变引起的遗传分化,菌丝或菌核短距离扩散和带菌种子远距离传播增加了种群间的基因交流。AMOVA分析显示,种群间的遗传变异仅占总变异的19.03%,而80.97%的变异存在于种群内部,种群间的遗传分化很低。Mantel检验发现,遗传距离与地理距离无显著相关性(r=-0.241,P=0.499)。采用UPGMA法构建的单倍型间的系统发育树表明,不同地点的单倍型分支混合分布,这进一步验证了Mantel检验的结果。单倍型的网状分析显示,水稻纹枯病菌种群曾经发生过种群暴发而不断扩散,因还未能获得足够的时间建立更加复杂的结构故而呈非典型"星状"。采用中性检验分析了水稻纹枯病菌种群遗传结构,结果表明,种群间存在很强的自然选择作用,群体符合Hardy-Weinberg遗传平衡,说明水稻纹枯病菌群体是一个随机交配群体,具有以担孢子进行有性繁殖和以菌丝或菌核进行无性繁殖的混合繁殖方式。这种生物学特性可能是导致其在较小生态范围内较高的遗传多样性水平和较低的种群遗传分化的原因。另外,水稻纹枯病菌经有性繁殖产生新的基因型,并通过无性繁殖在群体内固定繁殖,这种遗传模式极有可能导致其进化潜能提高,极易对杀菌剂产生抗性。因此,对水稻纹枯病菌的防治,除了施用化学药剂和种植抗性品种外,还需要防治农田灌水引起的病原菌(菌丝和菌核)在地区间的流动传播,减少带菌种子迁移或农用机械的交叉污染,对水稻、大豆和玉米等寄主作物的种子进行播前处理等等,这些对于水稻纹枯病菌的防治也是极为重要的。

DNA条形码在海蜇食物组成鉴定中的应用

对海蜇的食性进行研究有助于查明其饵料来源及其在食物网中的功能地位,而全面准确地获取其食物种类信息是关键。由于传统镜检方法具有局限性,目前对海蜇具体的摄食种类和食物结构尚缺乏充分的了解。DNA条形码技术的发展给海蜇食性研究带来了机遇。笔者以线粒体COⅠ和ITS-5.8SrDNA这两种基因片段为DNA条形码标记,对辽东湾近海海蜇的现场食物组成进行分析,比较两种分子标记作为海蜇食性鉴定条形码的适用性和潜力,评估这两个DNA条形码用于检测海蜇食物组成的应用前景。研究结果显示:基于COⅠ基因通用引物扩增海蜇现场样品所构建的克隆文库共获取36个有效序列,来源于4个物种;而基于ITS-5.8SrDNA通用引物扩增共得到30个有效序列,来源于10个物种。利用DNA条形码技术能检测到鱼卵、仔稚鱼或成鱼碎屑、贝类浮游幼体等海蜇的潜在食物种类。研究结果表明,以传统测序为基础的DNA条形码技术由于测序通量低,在研究海蜇这一广食性种类的食物谱时可能具有较大的局限性。研究结果可为深入研究海蜇乃至水母的食物组成提供参考。

多涅茨尾孢虫ITS-5.8S rDNA的种群地理学研究

利用ITS-5.8SrDNA为分子标记研究了采自重庆市大竹林、两路、磁器口和江西省鄱阳湖的多涅茨尾孢虫(Henneguya doneci)种群地理变异情况。通过系统发育、遗传距离、变异位点和AT含量分析,结果显示:重庆磁器口种群是所有种群中变异最大的种群,也是最原始的种群;江西鄱阳湖种群与重庆大竹林种群1和重庆两路种群有较近的亲缘关系;重庆大竹林1种群与重庆两路种群间无差异;ITS-5.8SrDNA各基因片段中,ITS-1和ITS-2的AT含量最高,也是在种群间变异最大的基因,而5.8SrDNA则相对保守。研究提示:江西鄱阳湖种群可能由重庆种群通过人为因素引入;重庆磁器口种群极可能是一个外来种群;重庆大竹林1种群与重庆两路种群间可能存在较频繁的基因交流;ITS-1和ITS-2是粘孢子虫种群水平分析中较理想的分子标记,5.8SrDNA则相对较为保守,在遗传分析中并不能较好地反映种群水平的变异情况。

引起油茶炭疽病胶孢炭疽菌种群遗传结构研究

胶孢炭疽菌是引起油茶炭疽病的主要病原之一。目前对于该病原菌种群的遗传结构尚未见报道。研究病菌种群的遗传结构对制定科学的防治方法具有重要意义。本研究比较中国6个省12个不同地区的126个胶孢炭疽菌的ITS序列的差异,以期研究各不同群体的单倍体型多样性,不同地区群体之间的遗传关系,以及遗传距离与地理距离的线性关系。遗传分析发现,得到的126个胶孢炭疽菌样品ITS序列可定义为27种单倍体型。27种单倍体型中,一个主要的单倍体型(Haplotype12)含有78个样品,且基本上每个样品采集地都有分布。遗传分化指数(Fst)表明病菌不同地理种群间的遗传分化较大。AMOVA分析显示,种群间的遗传变异占总变异的6%,种群内部变异占总变异的94%。Mantel测试显示地理距离与遗传距离没有显著的线性关系。对所有地理种群病原菌ITS序列的核苷酸不配对进行分析,发现油茶炭疽病菌未经历过大规模的种群扩张过程。系统发育分析表明,来自不同地区的油茶炭疽病菌散乱的分布在系统树中。研究结果表明油茶炭疽病菌种群具有丰富的遗传多样性。

果生刺盘孢菌Colletotrichum fructicola群体遗传结构研究

研究了10个不同地区Colletotrichum fructicola菌株群体遗传结构。145个病菌样品ITS序列可推导出13种单倍体型(haplotype),其中,Haplotype 5为优势单倍型,有127个菌株。湖北随州地理种群与其他种群遗传分化极大,遗传分化指数(FST)为0.14685–0.40385。AMOVA分析显示,种群间和种群内的遗传变异分别占总变异的13%和87%;Mantel测试显示地理距离与遗传分化没有显著的线性关系;该菌经历过种群扩张,群体间存在有效基因流。