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麻黄属rbcL基因的适应性进化检测与结构模建

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科学通报 2010年第14期55卷 1341-1346页

作者：刘念王庆彪陈婕朱勇扎西次仁胡祎瑶陈凡钟扬复旦大学生命科学学院生物多样性与生态工程教育部重点实验室上海200433 西藏大学生物多样性与地生物学研究所拉萨850000 中国科学院遗传与发育生物学研究所分子与发育生物学国家重点实验室北京100080

采用PAML程序检测麻黄属14种及其他9种裸子植物rbcL基因的适应性进化.以"分支"模型检测到该属植物RbcL蛋白催化活性区先后经历了3次大范围的选择;以"分支-位点"模型检测出在该基因第365位密码子位点存在正选择的物种;计算机三维结构模... 详细信息

采用PAML程序检测麻黄属14种及其他9种裸子植物rbcL基因的适应性进化.以"分支"模型检测到该属植物RbcL蛋白催化活性区先后经历了3次大范围的选择;以"分支-位点"模型检测出在该基因第365位密码子位点存在正选择的物种;计算机三维结构模建进一步显示该位点引起RbcL蛋白βG折叠、βH折叠和βE折叠的空间结构变化,这些变化可能与麻黄属该蛋白对环境的适应有关.

关键词：麻黄属裸子植物 rbcL适应性进化三维结构模建

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麻黄属的地理分布与起源演化

干旱区资源与环境 2009年第6期23卷 120-126页

作者：刘运东齐妍婷邱远金张浩王绍明石河子大学水利建筑工程学院石河子832000 石河子大学生命科学学院石河子832000

文中对麻黄属的世界分布现状作了分析,并在此基础上对麻黄属的地理分布和起源、演化及散布途径作了推断;对中国的麻黄属进行种的分布、麻黄碱含量的地区差异进行分析;最后针对该属资源的利用提出了建议。

关键词：麻黄属地理分布起源演化

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麻黄属的属下名称问题

西北植物学报 2005年第6期25卷 1275-1278页

作者：杨永中国科学院植物研究所系统与进化植物学重点实验室北京100093

统计麻黄属属下名称33个,其中包括13个合法名称。

关键词：麻黄属属下名称命名法

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麻黄属的起源时间讨论

地质论评 2011年第1期57卷 9-15页

作者：杨永中国科学院植物研究所生物多样性信息学重点实验室北京100093

利用分子钟对麻黄属起源时间的估测和基于带有生殖特征的大化石标定的最小起源时间有很大的差距,分子钟估测麻黄属起源于古近纪的渐新世,而大化石则标定麻黄属起源不晚于早白垩世巴列姆期。麻黄属化石和分子钟结果之间的冲突至少有三种... 详细信息

利用分子钟对麻黄属起源时间的估测和基于带有生殖特征的大化石标定的最小起源时间有很大的差距,分子钟估测麻黄属起源于古近纪的渐新世,而大化石则标定麻黄属起源不晚于早白垩世巴列姆期。麻黄属化石和分子钟结果之间的冲突至少有三种不同的解释:即古近纪瓶颈、古老支系缓慢绝灭和频繁的基因交流减缓了分子进化速率。本文的分析表明古老支系缓慢绝灭、频繁的基因交流以及rbcL基因不稳定的进化速率一起可以解释分子钟和化石证据之间的冲突。麻黄属现代类型不足以重建该属的系统发育和生物地理过程。

关键词：麻黄属化石分子钟起源系统学

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我国麻黄属的分类问题

干旱区研究 1993年第1期10卷 39-48页

作者：沈观冕中国科学院新疆生物土壤沙漠研究所乌鲁木齐830011

本文对我国麻黄属植物进行了分类整理,计有2组15种2变种1变型。其中增补了国内原有12种4变种的记载,同时对易于混淆的种进行了讨论。

关键词：麻黄属分类

橐吾属和麻黄属药用植物叶绿体基因组结构和鉴定研究

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橐吾属和麻黄属药用植物叶绿体基因组结构和鉴定研究

作者：陈新连北京协和医学院

学位级别：硕士

有毒植物一般指对人和家畜等产生有害作用的植物,其富含的生物碱、苷类等有毒成分,对神经系统、呼吸系统等有很大伤害。实际上,许多有毒植物也是药用植物,具有重要的药用和经济价值。本研究的橐吾属和麻黄属植物均具有悠久的药用历史,... 详细信息

有毒植物一般指对人和家畜等产生有害作用的植物,其富含的生物碱、苷类等有毒成分,对神经系统、呼吸系统等有很大伤害。实际上,许多有毒植物也是药用植物,具有重要的药用和经济价值。本研究的橐吾属和麻黄属植物均具有悠久的药用历史,但某些橐吾属植物含吡咯里西啶类生物碱,具有肝毒性,含麻黄碱的麻黄属植物过量使用会引起中枢神经系统兴奋,从而导致中毒。因此,对其进行准确鉴定不仅能够保障安全用药,还能避免不必要的损失。本研究通过总基因组DNA提取、Illumina高通量测序、序列拼接和组装,得到叶绿体全基因组,然后进行序列注释与提交、结构分析和系统发育分析,分别对橐吾属和麻黄属的植物进行鉴定研究,以期为这两个属的物种鉴定和安全用药提供理论基础。1.橐吾属植物为菊科多年生草本,该属约有140个种,一些物种的根常以“紫菀”或“山紫菀”之名入药,国内有30余种长期作为民族药用于治疗疾病。该属种间杂交普遍存在、形态变化复杂,使用通用DNA条形码也没有得到理想的鉴定效果。本文基于叶绿体基因组对六种橐吾属植物,即狭苞橐吾Ligularia intermedia Nakai、复序槖吾Ligulariajaluensis Kom.、全缘橐吾 Ligularia mongolica(Turcz.)DC.、鹿蹄橐吾Ligularia hodgsonii Hook.、离舌橐吾Ligularia veitchiana(Hemsl.)Greenm.和蹄叶橐吾Ligularia fiascheri(Ledeb.)Turcz.进行鉴定研究。(1)六种橐吾属植物叶绿体基因组均呈环状四分体结构,包括一个大单拷贝区(largesingle-copy,LSC)、一个小单拷贝区(smallsingle-copy,SSC)和两个反向重复区(invertedrepeats,分别为IRa和IRb),叶绿体基因组大小为151,118-151,253 bp,SSC、LSC和IR区长度分别约为18.2kb、83 kb和24.8kb,GC含量均为37.5%。(2)六种橐吾属植物叶绿体基因组均编码134个基因,包括87个蛋白编码基因,37个tRNA基因,8个rRNA基因和2个假基因(ycf1和rps19)。(3)六种橐吾属植物叶绿体基因组含不同类型和数量的长重复序列,且均含4种类型的简单重复序列(simplesequencerepeats,SSRs),其中,单核昔酸数量占所有SSRs的56.6-60.7%,二核苷酸占11.5-13.2%,三核苷酸占9.3-9.8%,四核苷酸占18.0-21.6%,SSRs主要分布在单拷贝区的非编码区。(4)六种橐吾属植物叶绿体基因组序列的结构和组成高度相似。如大多数菊科物种,这六个叶绿体基因组在LSC区的23 kb的大倒置区(inversion)中有一个3.4 kb的小倒置区。叶绿体基因组全局比对未筛选到高变区用于这六个物种的鉴定,同时,六种橐吾属叶绿体全基因组比对发现,叶绿体全基因组有望作为超级条形码用于橐吾属物种的鉴定。基于叶绿体全基因组构建ML(maximum likelihood,最大似然法)系统发育树,发现六个橐吾属物种组成一个单系,支持率为100%。2.麻黄属植物为麻黄科灌木,该属约有40种植物,分布在亚洲、欧洲东南部、北非和美洲的干旱、荒漠地区。该属植物在形态上较难区分,通用DNA条形码也未能将《中国药典》收载的草麻黄Ephetdra sinica Stapf、中麻黄Ephedraa intermedia Schrenk ex Mey.和木贼麻黄Ephedra equisetina Bge.鉴别开。本研究对这三种麻黄属植物的叶绿体基因组进行解析、比较,并进行鉴定研究。(1)三种麻黄属植物叶绿体基因组均为环状四分体结构,叶绿体基因组大小为109,550-109,667bp,LSC、SSC和IR区长度分别约为59.9kb、8kb和20.7kb,GC含量约为37%,LSC和IR区GC含量分别为34.2%和42%,SSC区GC含量为27.3-27.8%。(2)三种麻黄属植物叶绿体基因组均编码118个基因,包括73个蛋白编码基因,37个tRNA基因和8个rRNA基因,与烟草属Nicotiana L.相比,其叶绿体基因组缺失 NADH(Nicotinamide adenine dinucleotide,还原型辅酶 Ⅰ)脱氢酶基因、rps16、rpl23、rpl32、ycf1和 accD 基因,但含 chl基因(chlB,chlL 和 chlN 和光系统 Ⅱ相关基因psbL、psbM、psbN、psbT、psbZ。(3)三种麻黄属植物叶绿体基因组中SSRs数量分别为55,62和59个。中麻黄LSC、IRa、IRb、SSC区分别有37、4、4、10个SSRs,草麻黄分别

关键词：槖吾属麻黄属叶绿体基因组鉴定有毒植物

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中国麻黄属的地理分布与演化

云南植物研究 1995年第1期17卷 15-20页

作者：沈观冕中国科学院新疆生物土壤沙漠研究所

中国现有麻黄属（ＥｐｈｅｄｒａＬ．）植物１５种，２变种和１变型。这些种属于膜果麻黄组和麻黄组中的麻黄亚组，没有原始类型藤麻黄亚组的代表。我国除长江中下游及珠江流域的省区外，其他省区都有分布。麻黄花粉的化石───麻黄粉... 详细信息

中国现有麻黄属（ＥｐｈｅｄｒａＬ．）植物１５种，２变种和１变型。这些种属于膜果麻黄组和麻黄组中的麻黄亚组，没有原始类型藤麻黄亚组的代表。我国除长江中下游及珠江流域的省区外，其他省区都有分布。麻黄花粉的化石───麻黄粉在地层中的分布说明，麻黄在过去曾遍布我国各地，发现的最早时期是在侏罗纪，到白垩纪─早第三纪时，种类较现在丰富，将近５０种。依据麻黄粉在世界各地地层中的分布和时期，结合大陆飘移和海底扩张板块构造学说推断，原麻黄在各大陆板块先后分离之前已经发生与演化。因此，在我国同藤麻黄亚组一样来源于原麻黄的膜果麻黄组也是相当古老，其代表种在亚洲中部形成了荒漠的分布中心；而在喜玛拉雅和横断山区则是麻黄亚组的种类衍生发展起来的次生中心。

关键词：麻黄属地理分布进化