木兰叶绿体atpB和rbcL基因的系统进化分析

木兰科植物作为古老的类群,其杂交和形态多样以及趋同进化等特点导致传统分类出现很多不同结论。对生物类群进行种群的系统进化分析可以在一定程度上弥补传统分类方法的局限。叶绿体的母系遗传相对保守、分子水平差异明显,是绿色植物的标志性细胞器,因此叶绿体基因组常被用来进行植物的系统进化探究。本项研究利用phylip软件将NCBI核酸序列数据库中下载的21种木兰科植物叶绿体的atpB和rbcL基因序列760bp进行序列比对处理之后,进一步应用邻接法进行分子进化系统发生分析,构建系统发育进化树,从而得出木兰属中白玉兰、星花玉兰、锐叶木兰、北美大叶木兰、夜香木兰等在系统进化中的亲缘关系,为进一步对木兰属植物进行系统发生研究奠定基础。     

一株具有新特征的轮藻及其分类地位探讨

本研究基于在四川雅安采集到的一株特殊轮藻,通过形态学观察,显示其具有茎与小枝无皮层,小枝分叉,冠细胞两层等丽藻族特征。但在茎节小枝基部具有新特征——乳突状托叶,目前尚未有丽藻具有托叶的相关报道。在野外采集的新特征轮藻植株、采集回实验室稳定培养一段时间的植株以及采集到的轮藻合子萌发的后代植株均能观察到上述特征,说明其特征是稳定遗传的。进一步使用18S rDNA与rbcL基因联合分子系统发育分析,结果显示新特征轮藻与丽藻属其它种类聚在一起且成为单独的一支。结合形态学与分子系统发育学结果,说明了新特征轮藻应划分到丽藻属内,也表明托叶不再仅仅是轮藻族独有的特征,丽藻族中也应增加托叶这一特征;新特征轮藻的发现对丽藻属是一个重要的补充,并为现有的轮藻分类系统的完善与修订提供了重要材料。     

DNA序列在植物系统进化研究中的应用

DNA序列分析已广泛应用于植物系统与进化学研究，根据不同的研究对象和问题选择相对应的DNA序列来进行研究显得十分重要。目前在植物系统与进化学中主要一些DNA的应用，主要是讨论叶绿体基因组（rbcL等）和核基因组（18S，ITS）中的特定DNA序列区段。研究表明，18S,rbcL等编码基因一般适用于较高分类阶元甚至整个种子植物谱系间的系统发育的探讨，而ITS极cpDNA的非编码区序列等因其较快的进化速率多用于较低分类阶元的系统关系研究。     

江蓠属和龙须菜属5种海藻ITS序列分子系统学分析

测定了江蓠属Gracilaria和龙须菜属Gracilariopsis 5个物种的23个群体的ITS(含5.8S rDNA)序列,并结合GenBank数据库中现有江蓠科Gracilariaceae的16个物种的ITS序列进行分析,在不同分类阶元中探讨了序列变异和和系统进化关系。江蓠科海藻ITS序列长度在893～1 508 bp之间,种间遗传距离在0.041～0.600之间,种内遗传距离在0.000～0.012之间,其种间遗传距离均大于种内遗传距离;ITS系统发育聚类结果显示江蓠科分为两大分支,分别是江蓠属/Hydropuntia分支、龙须菜属/蓠生藻属Gracilariophila分支;江蓠科海藻5.8S序列种内种间变异很小,但存在稳定的属间区分位点,可用于属以上水平的分类鉴定;中国、美国和俄罗斯三地的真江蓠群体的ITS序列存在9个稳定的变异位点,可以将不同地理群体区分开。     

基于叶绿体基因组序列对50种菊科植物亲缘关系分析

菊科为双子叶植物纲的第一大科,其科内等级划分和系统学研究存在巨大挑战。叶绿体基因组具有高度的保守性和较慢的进化速率,其在植物系统发育和物种进化研究中应用广泛。对菊科20个属50种植物叶绿体基因组序列进行亲缘关系分析,基于叶绿体基因组编码序列(coding sequence, CDS)、rbcL基因序列、rbcL+matK基因序列分别构建系统发育树,并对其中8个物种进行密码子偏好性分析和IR(Inverted Repeat)边界分析。比较3种方法构建的系统发育树,发现利用单个基因序列或两个基因序列构建的系统发育树与CDS序列构建的系统发育树在属间结果不一致,且CDS构建的系统发育树自展支持率高于其余两种,表明基于单基因序列或基因串联序列适用于属内物种的研究,而CDS序列适用于属间物种的研究。密码子偏好性研究显示选取的8个物种都对A/U结尾的密码子有偏好性。边界序列分析结果显示4个物种菊科植物的IR边界序列ycfI基因有缺失。研究结果为菊科植物的遗传进化和系统发育研究提供了理论支撑。     

基于遗传距离的粘孢子虫分类研究

以18S rDNA作为分子标记研究了以粘孢子虫(Myxosporidia)常见属为代表的不同分类水平下的遗传距离分布规律。结果表明,粘孢子虫亲缘关系的远近与遗传距离具有明显的相关性,即粘孢子虫亲缘关系越远遗传距离越大,反之亦然;同时表明,本研究所涉及的种内、种间和属间阶元的遗传距离虽在一定范围内有重叠,但遗传距离由小到大排列依次为种内、种间、属间。研究认为物种之间在遗传距离上可能并不存在绝对的界限,但基于18S rDNA遗传距离的分歧在一定范围内对大多数物种的鉴定是有效的。
     

基于PsbA-trnH,RbcL和trnL-F序列的野生葡萄系统发育

采用PCR技术从湘西地区的3种野生葡萄中分离PsbA-trnH、RbcL和trnL-F基因片段,克隆至pMD18-T载体中测序,结合GenBank/EMBL/DDBJ中公布的其他葡萄科植物相应cpDNA基因信息,使用Mega4构建系统发育进化树,分析其系统发育关系.结果显示,PsbA-trnH,RbcL和trnL-F这3种cpDNA基因序列均能用于葡萄科属间的分子鉴定,但结果与传统形态学分类存在一些差异,RbcL能用于葡萄属内种间的分子鉴定.     

西藏地区红景天属植物ITS,rbcL, trnS-G序列多态性分析群

以西藏红景天为研究材料,利用DNA条形码(核糖体内转录间隔区ITS以及两对叶绿体DNA序列rbcL和trnS-G),对所收集的44个样品进行克隆与测序,并结合NCBI中已报道的22种红景天ITS,rbcL,trnS-G序列进行分析.利用Mega5.0软件基于DNA条形码序列分析上述样本的遗传距离结果显示,ITS和trnS-G序列在红景天属植物种间的差异明显,rbcL序列的差异较小.所构建的N-J进化树结果显示ITS对红景天物种的识别能力优于rbcL和trnS-G,但任何单一的DNA条形码均无法成功辨识全部的红景天属植物.其中ITS序列可以清晰的分辨出大花红景天与圣地红景天,并且不同地理居群间的样本差异较小,rbcL+trnS-G组合DNA条形码可以清晰分辨出长鞭红景天.本研究对西藏红景天属植物进行了遗传多样性分析,为其开发与利用提供指导.     

中国东南沿海青蟹属不同种类的mtDNA COI基因序列分析及其系统发育

对采自中国东南沿海青蟹属的4种青蟹锯缘青蟹Scylla serrata(Forskal,1775),紫螯青蟹S.tranquebarica(Fabricius,1798),榄绿青蟹S.olivacea(Herbst,1796),拟穴青蟹S.paramamosain(Estampador,1949)的线粒体COI基因片段进行了测定,分析研究了其种间遗传差异及系统发育关系.研究结果显示:4种青蟹在COI基因片段上存在差异,种间序列差异远大于种内差异.青蟹属在我国的优势种与GenBank上的S.paramamosain的遗传距离为0.001 3,与S.serrata的遗传距离为0.121 3.序列特征、遗传距离和系统进化等分析结果表明中国青蟹属的优势种为拟穴青蟹S.paramamosain.     

5种沙漠微藻的分离鉴定及其18S rDNA保守区片段差异分析

为了研究古尔班通古特沙漠中微藻的种类,采用96孔板有限稀释法,从该沙漠采集的沙样中分离出5种不同的微藻,并通过形态学特征初步鉴定为绿藻门。根据GenBank中绿藻门不同科属藻类的18S核糖体RNA基因(18S rDNA)保守区设计18S特异性引物,分别对5种微藻的基因组进行PCR扩增18S rDNA片段,经克隆测序、blast n比对、系统发育树构建及遗传距离值分析,将5种微藻初步鉴定到属。结果表明:从该沙漠分离得到的5个微藻物种分别来自绿藻门不同的科属,其中一个物种极可能为新物种。