目的 为了探讨不同省份基地栽培的铁皮石斛(Dendrobium officinale Kimura et Migo)是否存在分子水平的遗传差异,为种质筛选和栽培选育提供参考.方法 通过采集 5 个省份的 30 份人工栽培铁皮石斛样品,并利用ITS及叶绿体条形码标记对其进行种水平遗传分析.结果 在种水平上,部分叶绿体条形码在不同产地的铁皮石斛上可以检测到变异,而ITS片段的种内变异少.其中trnH-psbA长度为790 bp(1 indel,2 SNP),pbsI-pbsK为473 bp(3 indel,1 SNP),trnF-ndhJ为682 bp(1 SNP);而ITS为551 bp(2 SNP).在叶绿体的NETWORK图和NJ树上可以看出,贵州的铁皮石斛样品具有特有的单倍型,而部分贵州安龙铁皮石斛样品的遗传距离与金钗石斛最接近;ITS分析的结果显示浙江的铁皮石斛样品与金钗石斛遗传距离更近.结论 贵州的铁皮石斛样品具有更高的遗传多样性,提示其可能具有多个种质来源;而贵州和浙江的铁皮石斛样品与金钗石斛的遗传距离更近,说明其在种源上可能属于进化过程中较早的一支,其他样本更有可能是由其发展而来.研究结果表明,虽然目前不能依靠种内的遗传变异对各地区的铁皮石斛进行产地区分,但可用于揭示不同地区铁皮石斛在种质来源上的遗传差异性,为铁皮石斛的栽培选育提供一定的科学依据.

凤眼果具有温胃、杀虫等功效,其名称和性状易与苹婆属其他物种混淆,然而其相关研究基础比较薄弱.该研究对凤眼果性状、微性状、种子横切面及粉末显微特征进行观察;利用双向测序获取凤眼果DNA条形码序列ITS2、psb A-trn H、mat K、rbc L,计算Kimura 2-Parameter(K2P)遗传距离,建立邻接系统进化树并进行聚类分析.结果表明:(1)凤眼果性状特征为外被深红色果皮,种子表面红褐色或暗栗色,质硬,内含浅黄色肥厚胚乳 2 片.(2)微性状特征为外种皮红褐色,极薄,质脆;中种皮黑褐色,较厚,质硬;内种皮浅黄色,质软.(3)显微特征为外种皮石细胞结构和排列方式、中种皮栅状细胞结构、内种皮细胞壁呈连珠状增厚、草酸钙簇晶.(4)基于ITS2 序列可将凤眼果与苹婆属其他植物有效区分,mat K序列可将假苹婆与苹婆属其他植物有效区分.该研究获取的凤眼果性状、微性状及显微特征数据,结合ITS2 条形码序列可有效鉴别凤眼果,为其资源开发及质量标准制定提供了科学依据.

目的:建立能够准确鉴别诃子、绒毛诃子及其混伪品的分子鉴定方法.方法:对诃子、绒毛诃子及其混伪品的新鲜果实进行烘干,观察其干燥前后的形态;提取样品DNA,采用DNA条形码内转录间隔区 2(ITS2)序列和psbA-trnH序列进行聚合酶链式反应扩增并测序,采用DANMAN 7、MAGE 6 软件对测序结果进行序列比对,计算Kimura 2-paramete遗传距离,并构建邻接法系统发育树.结果:形态观察发现,诃子、绒毛诃子果实干燥前后与混伪品有较大的差异,可以通过形态差异进行鉴别;DNA条形码序列表明,诃子和绒毛诃子ITS2 序列基本一致,仅发现 4 个单核苷酸多态性位点,但不能由此对两者进行区分;诃子和绒毛诃子的psbA-trnH序列存在 2 处明显差异,可对两者进行准确区分;绒毛诃子中存在 2 种类型的单倍型,其明显差异在于是否在psbA-trnH序列上存在 1 段 16 bp的串联重复序列;混伪品与诃子、绒毛诃子之间具有较大的psbA-trnH序列差异,可直接在美国国家生物技术信息中心比对进行区分;对市场上流通的诃子炮制品进行鉴定发现,其多为 2 种单倍型绒毛诃子,且存在毛诃子混伪的情况.结论:利用psbA-trnH序列可准确鉴别诃子、绒毛诃子及其混伪品,发现绒毛诃子中存在 2种类型的单倍型.

目的:基于DNA条形码技术鉴别蒙药材刺柏叶及其混淆品.方法:采用国际通用的条形码序列ITS2、psbA-trnH、matK和rbcL,对刺柏叶及其混淆品圆柏叶共计11份样品进行DNA提取、扩增,采用CodonCode Aligner进行序列拼接,并用MEGA软件对拼接序列进行变异位点分析、邻接(NJ)聚类分析,并计算其平均种内、种间遗传距离.结果:4对引物的PCR扩增产物测序成功率分别为ITS2 100％、psbA-trnH 100％、rbcL 100％、matK 0％;ITS2序列和psbA-trnH序列均可通过变异位点比较区分刺柏叶及其混淆品;NJ聚类分析的结果显示,psbA-trnH序列的NJ聚类树中刺柏叶与圆柏叶均能分别聚为一支,且psbA-trnH序列的平均种间遗传距离明显大于平均种内遗传距离.结论:psbA-trnH序列能有效区分圆柏叶与刺柏叶,可作为鉴别刺柏叶及其混淆品圆柏叶的条形码序列,为蒙药材刺柏叶及其混淆品的鉴别提供支持.

目的:鉴定采集到的冷水花属植物样本并测定其基因组大小.方法:用聚合酶链式反应扩增样品的ITS2、rbcL和psbA-trnH序列并测序,通过比对Nr核酸数据库确定物种;以玉米Mo17 为对照,用流式细胞术测定其基因组大小.结果:本研究采集到的冷水花植物与冷水花(Pilea notata)ITS2 序列一致性为 100%,其基因组大小约为 498.4 Mb.结论:ITS2 序列可以较好地区分冷水花属植物,采用流式细胞术可以简便地估算待测植物样品的基因组大小.

目的:结合DNA条形码和HPLC指纹图谱技术,鉴定不同来源竹茹药材的基原植物.方法:以psbA-trnH序列作为DNA条形码进行分子鉴定;建立HPLC法竹茹药材的指纹图谱,并应用聚类分析、主成分分析和判别分析等化学模式识别方法进行分类.结果:22 批竹茹药材分别鉴定为青秆竹Bambusa tuldoides Munro 7 批、淡竹Phyl-lostachys glauca McClure 9 批,其他基原 6 批;HPLC指纹图谱得到 11 个共有峰,通过化学模式识别分析将样品聚类为 3 组,基本实现了不同来源样品的区分,同时还确定了用于表征不同基原竹茹药材的 6 个化合物.结论:该研究结果为竹茹药材的物种鉴定建立了一套行之有效的方法,对于解决竹茹药材真实性鉴定和质量评价的难题具有指导意义.

目的:研究八角遗传多样性、遗传结构和谱系地理分布格局,为八角品种改良、种质资源保护和合理利用奠定基础.方法:基于ITS2 和psbA-trnH序列对广西 13 个栽培居群 263 株个体的八角进行谱系地理学研究.结果:八角居群ITS2 和psbA-trnH拼接序列长度为 872 bp,共定义了 18 个单倍型,居群总遗传多样性Ht =0.750,居群内遗传多样性Hs=0.680,整体单倍型多态性Hd=0.73952,核苷酸多态性π=0.00309.居群内和居群间的遗传距离和遗传分化系数Nst(0.091)与Gst(0.093)相差不大.系统发育树分析结果表明,不同居群的八角未呈现谱系地理结构上的区别.分子变异分析(AMOVA)显示,遗传变异来自居群内部(Fst=0.10645,P<0.001).居群间基因交流虽较频繁,但并未发生过显著扩张,且处于动态平衡之中.多数居群含有单倍型H4、H1 和H3,其中H4 出现的频率最高(37.55%).结论:不同居群八角表现出较高的遗传多样性,但遗传变异来源于居群内部,该研究为今后八角遗传改良及新品种选育提供了必要的科学依据.

目的:建立一种快速鉴别相思子及其混淆品的特异性聚合酶链式反应(PCR)方法.方法:通过比对相思子及其混淆品的ITS2、rbcL和psbA-trnH基因序列,寻找SNP位点并设计特异性引物;筛选并优化反应体系及反应条件;同时进行方法学考察和可行性验证.结果:在psbA-trnH的序列区域设计特异性引物,仅有相思子DNA基因组能扩增出约200～300 bp的目标条带,而在同样条件下,混淆品均无此条带.结论:该研究所建立的相思子特异性PCR方法可快速、准确地鉴别相思子及其混淆品,具有推广应用的价值.

目的:以ITS2序列和psbA-trnH序列作为DNA条形码,对西藏地区紫堇属植物进行分子鉴定.方法:通过比较两条序列的扩增成功率和测序成功率,分析序列特征,计算种内和种间的遗传距离,构建Neighbor-joining进化树,评价两条序列的鉴定效率.结果:两条序列的扩增成功率和测序成功率均为100％.psbA-trnH序列的最大种内遗传距离均小于最小种间遗传距离,符合DNA条形码对遗传距离的要求.系统进化树分析中,psbA-trnH序列能够有效地区分不同来源的紫堇属植物,而ITS2序列聚类效果较差.结论:psbA-trnH序列具有较高的鉴定效率,可作为西藏地区紫堇属植物物种鉴定的DNA条形码.该研究为西藏地区紫堇属植物的基因组学的深入研究夯实了基础,也为西藏紫堇属藏药的质量监控提供了新的方法.

目的 应用DNA条形码技术对中药辛夷及其近缘种进行分子鉴定,建立快速、准确、便捷的辛夷药材鉴定方法.方法 提取 21 份辛夷药材基原植物及其近缘种基因组DNA,扩增ITS、ITS2、psbA-trnH、matK和rbcL基因序列并进行双向测序;运用MEGA7.0 软件进行序列比对,基于Kimura-2-Parameter(K2P)模型计算种内、种间的遗传距离以评估Barcoding gap,构建邻接(NJ)系统发育树反应鉴定结果.结果 5 个引物序列中,psbA-trnH和matK序列的 2 个引物能正常扩增目的基因,测序成功率均大于98％,rbcL测序成功率较低,只有38.1％;其中matK具有最多的变异位点,psbA-trnH较matK和rbcL的Barcoding gap明显;NJ系统发育树显示,psbA-trnH+matK组合条形码序列能够准确鉴别 9 个品种,将辛夷药材及其近缘种很好地区分,并首次将其应用到玉兰嫁接砧木品种的分子鉴定.结论 应用psbA-trnH+matK的序列组合能够实现辛夷药材的准确鉴定,并且可以应用于玉兰嫁接砧木品种的快速鉴别.