目的:采用rbcL序列对辽宁采集北苍术根茎进行鉴定，为保证辽宁省道地药材栽培可行性提供依据。方法:收集辽宁省10个地区栽培的北苍术根茎共30份，提取总DNA，采用PCR筛选DNA条形码，并对样本的rbcL序列进行扩增、测序，计算扩增成功率和测序成功率；使用MEGA 7.0软件进行序列比对；使用邻接法（NJ）构建系统聚类树。结果:北苍术根茎DNA提取成功率均为93.3%，PCR扩增和测序成功率均为100%。辽宁省30个北苍术样本中，2个样本存在种内变异，其余北苍术的碱基序列均完全相同。北苍术与菊科近缘种苍术属药材距离较近，与菊科其他属植物之间遗传距离较远。NJ树可区分北苍术及其近缘种药材。结论:辽宁省北苍术栽培品质量基本相似，rbcL序列可作为北苍术DNA条形码鉴定的有效序列片段。

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.

海三棱藨草[× Bolboschoenoplectus mariqueter(Tang & F.T.Wang)Tatanov]的分类学地位至今尚无定论.为明确海三棱藨草的分类学地位并探讨其与近缘种的关系,该研究分别利用1个核基因(ITS)和5个叶绿体基因(matK、ndhF、rbcL、trnL和trnL-trnF)的DNA条形码序列对海三棱藨草及其近缘种的4种21批样品进行扩增和测序,通过采用相似性搜索算法对单一序列和序列组合的物种鉴定效率进行评价,并基于贝叶斯推断方法构建系统发育树进行鉴定分析.结果表明:(1)ITS+matK序列组合的物种鉴定效率最高,为71.4％,可实现海三棱藨草及其近缘种的种间区分、鉴定.(2)基于ITS+matK序列组合构建海三棱藨草及其近缘种的系统发育树,发现同一物种的样品聚集度较好,海三棱藨草与三棱草属[Bolboschoenus(Asch.)Palla]的物种聚为一支,明显与水葱属[Schoenoplectus(Rchb.)Palla]物种分开,并且海三棱藨草与海滨三棱草[Bolboschoenus maritimus(Linnaeus)Palla]形成单系.综上所述,ITS+matK序列组合可作为海三棱藨草及其近缘种物种鉴定的最佳条形码序列,研究结果不支持海三棱藨草为天然杂交种的观点,而应将其归入三棱草属中,海三棱藨草应为海滨三棱草的异名.该研究结果为海三棱藨草及其近缘种的分类学研究提供了分子依据.

川柿(Diospyros sutchuensis)为极小种群和国家重点保护野生植物,分布范围狭窄,种群数量极少.目前,川柿基因组信息缺乏,在柿属(Diospyros)中的系统亲缘关系不明确.该研究通过Illumina平台对川柿叶绿体基因组进行测序,应用Getorganellev1.7.3.4和PGA软件对基因组进行组装和注释,使用DnaSP6.12.03软件进行多序列对比分析,并使用REPuter、Tandem Reapeats Finder和MISA软件进行重复序列分析,使用CodonW1.4和EasyCodemL软件分别进行密码子偏好性和选择压力分析.同时,基于4个不同的叶绿体基因组序列数据集,使用IQtree软件分析川柿与11个柿属物种的系统发育关系.结果表明:(1)川柿叶绿体基因组全长157 917 bp,包含1对26 111 bp的反向重复区、大单拷贝区(87 303 bp)和小单拷贝区(18 392 bp),GC碱基含量为37.4％.(2)川柿叶绿体基因组共注释到113个基因,包括79个蛋白编码基因、30个tRNA基因和4个rRNA基因;共检测到49个长重复序列、27个串联重复序列和34个简单重复序列;蛋白编码基因中高频密码子31个,多数密码子末位碱基为A或U,编码亮氨酸的密码子使用最多;基因组编码区比非编码区更为保守,10个高变热点区域可作为潜在的分子标记;蛋白编码基因中有8个基因(ndhB、ndhG、ndhI、rbcL、rpoB、petB、petD、rps12)受到正选择压力.(3)系统发育分析显示,川柿与老鸦柿(D.rhombifolia)和乌柿(D.cathayensis)亲缘关系最为密切,它们与海南柿(D.hainanensis)共同形成一个单系分支.该研究结果既为川柿及柿属种质资源鉴定、遗传多样性保护以及种群恢复等提供了叶绿体基因组资源,也为阐明川柿的系统进化提供了重要的分子信息.

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: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 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.

目的:优选适用于含灯盏花中成药的DNA提取方法和聚合酶链式反应(PCR)扩增引物,并通过测序和系统发育分析实现对其原料灯盏花的分子鉴定.方法:采用 4 种十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)改良方法对 3种含灯盏花的中成药进行DNA提取,测定DNA的纯度和浓度.采用内转录间隔区(ITS)、matK、psbA-trnH、rbcL位点通用引物对提取的中成药DNA进行PCR扩增,并对PCR扩增最佳位点进行测序,通过构建系统发育树进行分子鉴定.结果:4 种CTAB改良方法均能获得含灯盏花中成药DNA,其中CTAB改良方法一提取的DNA质量浓度显著高于其他改良方法;PCR扩增中以matK位点 2 对引物(matKXF/matK5R或matK3F/matK1R)最佳,可通过 1 次PCR成功获得具有单一条带且浓度较高的PCR产物,序列与灯盏花对照药材同源性为 100%,系统发育树显示可与同属其他植物区分.结论:通过CTAB改良方法一可以有效提取含灯盏花中成药样品的DNA,采用matK位点引物matKXF/matK5R或matK3F/matK1R进行 1 次PCR扩增并对产物进行测序,通过序列比对可完成其原料灯盏花的鉴定.

研究利用扫描电镜和HE染色技术来观察青海湖裸鲤(Gymnocypris przewalskii)的肠道显微结构,并通过DNA宏条形码技术,对其食性特点进行分析.研究结果表明,青海湖裸鲤前、中、后肠的组织结构层次清晰且差异明显,从内向外依次由黏膜层、黏膜下层、肌层和浆膜层四层组成,因缺乏黏膜肌,光镜下仅有三层膜结构清晰可见,从前肠至后肠肠腔逐渐减小,黏膜皱褶高度显著降低(P＜0.05),宽度显著增加(P＜0.05),杯状细胞、分泌孔及分泌物颗粒的数量也相对减少;18S rDNA和rbcL基因DNA宏条形码测序分析结果显示:青海湖裸鲤肠道内容物测序获得51656个OTU,剔除鱼类自身序列、细菌、古菌及真菌的序列后共39031个OTU注释为43门、114纲、282目和435科.在门水平上主要以链型植物门(53.73％)、硅藻门(23.19％)、p_unclassified_d_Eukaryota(11.14％)、丝足虫门(6.67％)、p_unclassified(1.93％)和轮虫动物门(0.67％)为主,纲水平上,主要以真藓纲(35.79％)、硅藻纲(23.05％)、双子叶植物纲(18.03％)和金藻纲(3.36％)为主.由此可见青海湖裸鲤主要食物组成为真藓类、硅藻类、双子叶植物类、金藻类、丝足虫类、轮虫类及未确定分类的物种.综上所述,青海湖裸鲤的肠道组织结构具有特异性和杂食性鱼类肠道结构的共性,且DNA宏条形码食性分析结果也证实青海湖裸鲤属于杂食性鱼类,其中还有许多未知种类的食物.研究阐明了青海湖裸鲤肠道结构和食性的特点,为青海湖裸鲤的人工繁育和进一步保护提供了基础的科学依据.

对山葡萄(Vitis amurensis)种质资源样品的ITS、ITS2、psbA-tmH、rbcL和mat序列进行PCR扩增及测序,优化PCR反应的退火温度,比较各序列的扩增效率、测序成功率、品种间和品种内的差异及barcoding gap图,使用BLAST和NJ树法比较不同序列的鉴定能力,最终从5条DNA片段中筛选出可用于山葡萄种质资源鉴定的DNA条形码通用序列.结果表明,在采集的11份33个山葡萄样品中,psbA-trnH和ITS2序列的扩增与测序成功率较高,其品种间、品种内差异及barcoding gap较ITS、rbcL和matK序列具有明显的优势,且ITS2序列能够鉴别psbA-tmH序列无法鉴别的品种.实验证明,ITS2和psbA-trnH序列是较适合鉴别山葡萄资源的DNA条形码序列组合.DNA条形码弥补了形态学鉴定的不足,可为山葡萄种质资源的准确鉴定提供科学依据.