高通量测序技术大幅降低了获得基因组序列的成本,为大豆属植物资源多样性的精准鉴定提供了新的数据来源。我们利用来自大豆属7个近缘种的叶绿体全基因组的2363个核苷酸变异位点作为分子性状编制分子鉴定检索表,成功鉴定7个近缘种。这些...高通量测序技术大幅降低了获得基因组序列的成本,为大豆属植物资源多样性的精准鉴定提供了新的数据来源。我们利用来自大豆属7个近缘种的叶绿体全基因组的2363个核苷酸变异位点作为分子性状编制分子鉴定检索表,成功鉴定7个近缘种。这些特有变异位点的数量及核苷酸构成存在种间差异。大豆(Glycine max (L.) Merr.)、白毛烟豆(G. stenophita B.E.Pfeil & Tindale)、镰荚烟豆(G. falcata Benth.)、绢毛烟豆(G. canescens F. J. Herm.)以及扁豆荚大豆(G. dolichocarpa Tateishi & H. Ohashi)的特有变异位点中,A或T的比例(26.74%~42.62%)均高于C或G(9.84%~21.31%);短绒野大豆(G. tomentella Hayata)中,A、T或C的比例(26.36%~27.91%)均高于G的比例(19.38%);玫红野大豆(G. syndetika B. E. Pfeil & Craven)中,T或G的比例(30.00%)均高于A或C的比例(18.33%~21.67%)。结果显示叶绿体基因组的单核苷酸变异位点信息,可用于大豆属植物的分子鉴定。本研究对于大豆属植物种质资源的分类鉴定、保护和利用具有重要价值。展开更多
“龙血竭”是龙血树属(Dracaena)植物树干产生的红色树脂,被称为“云南红药”。国药批准的国产“龙血竭”基原植物为天门冬科的柬埔寨龙血树(D.cambodianaPierre ex Gagnep.)和剑叶龙血树(D.cochinchinensis(Lour.)S.C.Chen)。由于文献...“龙血竭”是龙血树属(Dracaena)植物树干产生的红色树脂,被称为“云南红药”。国药批准的国产“龙血竭”基原植物为天门冬科的柬埔寨龙血树(D.cambodianaPierre ex Gagnep.)和剑叶龙血树(D.cochinchinensis(Lour.)S.C.Chen)。由于文献对两种龙血树的界定不清,在其名称上存在混淆使用。本研究对两种龙血树及其混淆种进行原始文献和模式标本考证,并利用龙血树属19种33个质体基因组数据开展系统发育重建。结果显示,19种龙血树可分成3个分支,其中,产龙血竭的物种位于分支Ⅰ和分支Ⅲ,柬埔寨龙血树样品分成两个独立的分支,即海南分支和云南分支。基于原始文献和模式标本考证,确认剑叶龙血树的形态与长花龙血树(D.angustifolia(Medik.)Roxb.)基本一致,可能是长花龙血树的一个新异名。本文结合龙血树质体基因组的系统发育和形态证据,明确了柬埔寨龙血树是蔡希陶等最早发现的国产龙血竭的基原植物,并确认岩棕(D.saposchnikowii Regel)和广西龙血树(未知种2)也是国产龙血竭的资源植物。展开更多
精准鉴定遗传多样性是植物资源利用和深入开展科学研究的基础。本文利用葛属3个种的叶绿体基因组序列中的物种特有的624个核苷酸变异位点作为分子性状,首次编制了分子鉴定检索表,供试样品得到成功鉴定。物种特有变异位点的数量和核苷酸...精准鉴定遗传多样性是植物资源利用和深入开展科学研究的基础。本文利用葛属3个种的叶绿体基因组序列中的物种特有的624个核苷酸变异位点作为分子性状,首次编制了分子鉴定检索表,供试样品得到成功鉴定。物种特有变异位点的数量和核苷酸构成存在种间差异。食用葛的特有变异位点的数量(576)最多,粉葛(38)和葛藤(10)的特有变异位点的数量明显较少。食用葛的特有变异位点中,4类核苷酸的比例由大到小依次为:T (26.91%)、A (26.04%)、C (24.13%)和G (22.92%),差异不大。粉葛的特有变异位点中,T (39.47%)的比例最高,随后依次为C (26.32%)、A (18.42%)和G (15.79%),T的比例是G的比例的约2.5倍。葛藤的特有变异位点数量相对稀少,其中,T的比例(50.00%)最高,是A或G的比例(20.00%)的2.5倍,是C的比例(10.00%)的5倍。结果显示,叶绿体基因组的单核苷酸变异位点信息可用于葛属植物资源遗传多样性的分子鉴定。本文调查了中国过去120多年来葛属植物标本的收集现状,讨论了存在的问题与对策。本研究对于葛属植物的分类修订、种质资源的保护和利用具有重要价值。Accurate identification of genetic diversity is the basis for utilization of plant resources and further scientific research. In this paper, 624 taxon-specific variable nucleotide sites in the complete chloroplast genome of 3 species from the genus Pueraria DC. were used as molecular traits to identify successfully the genetic resources of this plant genus and compile a molecular classification key for the first time. There are differences in aspects of amount and base composition of taxon-specific variable nucleotide sites among the species. The amount of taxon-specific variable nucleotide sites in Pueraria edulis Pamp. (576) is the highest, those in Pueraria montana var. thomsonii (Benth.) M.R. Almeida (38) and Pueraria montana (Lour.) Merr. (10) are significantly fewer. The proportion of T (26.91%), A (26.04%), C (24.13%) and G (22.92%) is decreasing respectively but with small differences among taxon-specific variable nucleotide sites in Pueraria edulis Pamp. The proportion of T (39.47%) is the highest, followed by C (26.32%), A (18.42%) and G (15.79%) in taxon-specific variable nucleotide sites in Pueraria montana var. thomsonii, the proportion of T is 2.5 times that of G. Relatively, the amount of taxon-specific variable nucleotide sites is fewer in Pueraria montana, where the proportion of T (50.00%) is the highest, being 2.5 times that (20.00%) of A or G, and 5 times that (10.00%) of C. Our results indicated that taxon-specific variable nucleotide sites from the chloroplast genomes could be used for the molecular classification of the genetic diversity in the genus Pueraria resources. In this paper, the status of Pueraria plant specimens collected in the past 120 years in China is investigated and problems and possible strategies are discussed. This study is valuable for taxonomic revision, conservation and utilization of Pueraria plant germplasm resources.展开更多
高通量测序技术可低成本获得叶绿体全基因组序列,为落叶松属植物的精确鉴定提供了可能。我们利用叶绿体全基因组中的527个单核苷酸多态位点,作为分子性状,首次精准鉴定落叶松属8个种/变种,研制了分子分类检索表。单核苷酸多态位点存在...高通量测序技术可低成本获得叶绿体全基因组序列,为落叶松属植物的精确鉴定提供了可能。我们利用叶绿体全基因组中的527个单核苷酸多态位点,作为分子性状,首次精准鉴定落叶松属8个种/变种,研制了分子分类检索表。单核苷酸多态位点存在种间差异。喜马拉雅红杉(Larix himalaica W. C. Cheng & L. K. Fu)、新疆落叶松(L. sibirica Ledeb.)和欧洲落叶松(L. deciduas Mill.)的物种特有单核苷酸多态位点数量均较多,遗传分化较大。落叶松(原变种) (L. gmelinii (Rupr.) Kuzen. var. gmelinii)、黄花落叶松(L. gmelinii var. olgensis (A. Henry) Ostenf. & Syrach)、千岛落叶松(L. gmelinii var. japonica (Maxim. ex Regel) Pilg.)以及凯杨德落叶松(L. cajanderi Mayr)之间遗传差异较小。结果显示叶绿体基因组的单核苷酸多态位点信息,可用于落叶松属植物不同基因型的分子鉴定。本研究对于落叶松属植物种质资源的分类鉴定、保护和利用具有重要价值。展开更多
以西双版纳橡胶适宜种植区(海拔550—600m)的橡胶林(Hevea brasiliensis)为研究对象,应用参数同化后的Biome-BGC模型模拟了1959—2012年橡胶林的碳循环。结果表明,(1)与涡度相关监测结果相比,橡胶林年总初级生产力(Gross Primary Produc...以西双版纳橡胶适宜种植区(海拔550—600m)的橡胶林(Hevea brasiliensis)为研究对象,应用参数同化后的Biome-BGC模型模拟了1959—2012年橡胶林的碳循环。结果表明,(1)与涡度相关监测结果相比,橡胶林年总初级生产力(Gross Primary Productivity,GPP)、年总呼吸(Total Respiration,Rt)的模拟精度分别为98.37%和90%。由于对年GPP的过低估计和对年Rt的过高估计,年净生态系统交换量(Net Ecosystem Exchange,NEE)的模拟值比实测值低157.35 g C m^(-2)a^(-1)。但若考虑干胶碳(139g C m^(-2)a^(-1)),模拟值与实测值十分接近;(2)橡胶林在模拟进行的前8年里因异养呼吸较高,以碳排放为主,NEE平均约357 g C m^(-2)a^(-1);之后转为以碳固定为主,NEE平均约^(-1)46 g C m^(-2)a^(-1);(3)橡胶林在40年的更新周期中可固定碳1835 g C m^(-2),是一个弱的碳汇。但与热带雨林相同周期固碳6720 g C m^(-2)相比,仍为碳源。以上结果为深入了解橡胶种植对区域碳循环的影响提供了科学依据,建议当地政府一方面要有计划的对老胶林进行更新,以维持当前橡胶林生态系统中的碳平衡;另一方面要注重对热带雨林的保护,从而实现区域经济和生态环境保护的协调发展。展开更多
文摘高通量测序技术大幅降低了获得基因组序列的成本,为大豆属植物资源多样性的精准鉴定提供了新的数据来源。我们利用来自大豆属7个近缘种的叶绿体全基因组的2363个核苷酸变异位点作为分子性状编制分子鉴定检索表,成功鉴定7个近缘种。这些特有变异位点的数量及核苷酸构成存在种间差异。大豆(Glycine max (L.) Merr.)、白毛烟豆(G. stenophita B.E.Pfeil & Tindale)、镰荚烟豆(G. falcata Benth.)、绢毛烟豆(G. canescens F. J. Herm.)以及扁豆荚大豆(G. dolichocarpa Tateishi & H. Ohashi)的特有变异位点中,A或T的比例(26.74%~42.62%)均高于C或G(9.84%~21.31%);短绒野大豆(G. tomentella Hayata)中,A、T或C的比例(26.36%~27.91%)均高于G的比例(19.38%);玫红野大豆(G. syndetika B. E. Pfeil & Craven)中,T或G的比例(30.00%)均高于A或C的比例(18.33%~21.67%)。结果显示叶绿体基因组的单核苷酸变异位点信息,可用于大豆属植物的分子鉴定。本研究对于大豆属植物种质资源的分类鉴定、保护和利用具有重要价值。
文摘“龙血竭”是龙血树属(Dracaena)植物树干产生的红色树脂,被称为“云南红药”。国药批准的国产“龙血竭”基原植物为天门冬科的柬埔寨龙血树(D.cambodianaPierre ex Gagnep.)和剑叶龙血树(D.cochinchinensis(Lour.)S.C.Chen)。由于文献对两种龙血树的界定不清,在其名称上存在混淆使用。本研究对两种龙血树及其混淆种进行原始文献和模式标本考证,并利用龙血树属19种33个质体基因组数据开展系统发育重建。结果显示,19种龙血树可分成3个分支,其中,产龙血竭的物种位于分支Ⅰ和分支Ⅲ,柬埔寨龙血树样品分成两个独立的分支,即海南分支和云南分支。基于原始文献和模式标本考证,确认剑叶龙血树的形态与长花龙血树(D.angustifolia(Medik.)Roxb.)基本一致,可能是长花龙血树的一个新异名。本文结合龙血树质体基因组的系统发育和形态证据,明确了柬埔寨龙血树是蔡希陶等最早发现的国产龙血竭的基原植物,并确认岩棕(D.saposchnikowii Regel)和广西龙血树(未知种2)也是国产龙血竭的资源植物。
文摘精准鉴定遗传多样性是植物资源利用和深入开展科学研究的基础。本文利用葛属3个种的叶绿体基因组序列中的物种特有的624个核苷酸变异位点作为分子性状,首次编制了分子鉴定检索表,供试样品得到成功鉴定。物种特有变异位点的数量和核苷酸构成存在种间差异。食用葛的特有变异位点的数量(576)最多,粉葛(38)和葛藤(10)的特有变异位点的数量明显较少。食用葛的特有变异位点中,4类核苷酸的比例由大到小依次为:T (26.91%)、A (26.04%)、C (24.13%)和G (22.92%),差异不大。粉葛的特有变异位点中,T (39.47%)的比例最高,随后依次为C (26.32%)、A (18.42%)和G (15.79%),T的比例是G的比例的约2.5倍。葛藤的特有变异位点数量相对稀少,其中,T的比例(50.00%)最高,是A或G的比例(20.00%)的2.5倍,是C的比例(10.00%)的5倍。结果显示,叶绿体基因组的单核苷酸变异位点信息可用于葛属植物资源遗传多样性的分子鉴定。本文调查了中国过去120多年来葛属植物标本的收集现状,讨论了存在的问题与对策。本研究对于葛属植物的分类修订、种质资源的保护和利用具有重要价值。Accurate identification of genetic diversity is the basis for utilization of plant resources and further scientific research. In this paper, 624 taxon-specific variable nucleotide sites in the complete chloroplast genome of 3 species from the genus Pueraria DC. were used as molecular traits to identify successfully the genetic resources of this plant genus and compile a molecular classification key for the first time. There are differences in aspects of amount and base composition of taxon-specific variable nucleotide sites among the species. The amount of taxon-specific variable nucleotide sites in Pueraria edulis Pamp. (576) is the highest, those in Pueraria montana var. thomsonii (Benth.) M.R. Almeida (38) and Pueraria montana (Lour.) Merr. (10) are significantly fewer. The proportion of T (26.91%), A (26.04%), C (24.13%) and G (22.92%) is decreasing respectively but with small differences among taxon-specific variable nucleotide sites in Pueraria edulis Pamp. The proportion of T (39.47%) is the highest, followed by C (26.32%), A (18.42%) and G (15.79%) in taxon-specific variable nucleotide sites in Pueraria montana var. thomsonii, the proportion of T is 2.5 times that of G. Relatively, the amount of taxon-specific variable nucleotide sites is fewer in Pueraria montana, where the proportion of T (50.00%) is the highest, being 2.5 times that (20.00%) of A or G, and 5 times that (10.00%) of C. Our results indicated that taxon-specific variable nucleotide sites from the chloroplast genomes could be used for the molecular classification of the genetic diversity in the genus Pueraria resources. In this paper, the status of Pueraria plant specimens collected in the past 120 years in China is investigated and problems and possible strategies are discussed. This study is valuable for taxonomic revision, conservation and utilization of Pueraria plant germplasm resources.
文摘高通量测序技术可低成本获得叶绿体全基因组序列,为落叶松属植物的精确鉴定提供了可能。我们利用叶绿体全基因组中的527个单核苷酸多态位点,作为分子性状,首次精准鉴定落叶松属8个种/变种,研制了分子分类检索表。单核苷酸多态位点存在种间差异。喜马拉雅红杉(Larix himalaica W. C. Cheng & L. K. Fu)、新疆落叶松(L. sibirica Ledeb.)和欧洲落叶松(L. deciduas Mill.)的物种特有单核苷酸多态位点数量均较多,遗传分化较大。落叶松(原变种) (L. gmelinii (Rupr.) Kuzen. var. gmelinii)、黄花落叶松(L. gmelinii var. olgensis (A. Henry) Ostenf. & Syrach)、千岛落叶松(L. gmelinii var. japonica (Maxim. ex Regel) Pilg.)以及凯杨德落叶松(L. cajanderi Mayr)之间遗传差异较小。结果显示叶绿体基因组的单核苷酸多态位点信息,可用于落叶松属植物不同基因型的分子鉴定。本研究对于落叶松属植物种质资源的分类鉴定、保护和利用具有重要价值。
文摘以西双版纳橡胶适宜种植区(海拔550—600m)的橡胶林(Hevea brasiliensis)为研究对象,应用参数同化后的Biome-BGC模型模拟了1959—2012年橡胶林的碳循环。结果表明,(1)与涡度相关监测结果相比,橡胶林年总初级生产力(Gross Primary Productivity,GPP)、年总呼吸(Total Respiration,Rt)的模拟精度分别为98.37%和90%。由于对年GPP的过低估计和对年Rt的过高估计,年净生态系统交换量(Net Ecosystem Exchange,NEE)的模拟值比实测值低157.35 g C m^(-2)a^(-1)。但若考虑干胶碳(139g C m^(-2)a^(-1)),模拟值与实测值十分接近;(2)橡胶林在模拟进行的前8年里因异养呼吸较高,以碳排放为主,NEE平均约357 g C m^(-2)a^(-1);之后转为以碳固定为主,NEE平均约^(-1)46 g C m^(-2)a^(-1);(3)橡胶林在40年的更新周期中可固定碳1835 g C m^(-2),是一个弱的碳汇。但与热带雨林相同周期固碳6720 g C m^(-2)相比,仍为碳源。以上结果为深入了解橡胶种植对区域碳循环的影响提供了科学依据,建议当地政府一方面要有计划的对老胶林进行更新,以维持当前橡胶林生态系统中的碳平衡;另一方面要注重对热带雨林的保护,从而实现区域经济和生态环境保护的协调发展。
