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微生物学报 2016年第2期56卷 232-240页

作者：吴跃梅王素英董世瑞天津市食品生物技术重点实验室天津商业大学生物技术与食品科学学院天津300134

【目的】利用16S rRNA和rpoc1基因分子标记研究螺旋藻、节旋藻的系统发育关系,并对其区分能力进行比较。【方法】以84株螺旋藻、节旋藻为研究对象,对其进行16S rRNA、rpoc1基因序列的扩增、测序及分析,并对构建的系统发育树进行对比。... 详细信息

【目的】利用16S rRNA和rpoc1基因分子标记研究螺旋藻、节旋藻的系统发育关系,并对其区分能力进行比较。【方法】以84株螺旋藻、节旋藻为研究对象,对其进行16S rRNA、rpoc1基因序列的扩增、测序及分析,并对构建的系统发育树进行对比。【结果】rpoc1基因序列保守位点所占比例49.7%、平均G+C百分含量47.7%和序列相似度76%–100%明显低于16S rRNA基因序列的79.4%、55.6%和91%–100%,其变异程度高于16S rRNA基因;基于16S rRNA、rpoc1基因构建的系统发育NJ树拓扑结构基本一致,84株实验藻株分为2个属3个类群,其中仅F-351、F-904-2、F-1070和TJBC14-1藻株为螺旋藻,其余均为节旋藻;虽然2个基因都不能区分形态种和地理种,但rpoc1基因NJ树的置信度(100%)高于16S rRNA基因(99%),属内分群效果也明显优于16S rRNA基因。【结论】支持了螺旋藻、节旋藻为两个不同属的结论,且在属内分类时rpoc1基因比16S rRNA基因具有更高的区分度。

关键词：螺旋藻节旋藻 16S rRNA rpoc1 序列分析系统发育

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基于叶绿体rpoc1序列在山药分子鉴定中的应用

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食品安全质量检测学报 2021年第14期12卷 5644-5650页

作者：赵琳娜刘娜王学硕陈怡文张晓东崔生辉路勇中国食品药品检定研究院北京100050

目的研究基于rpoc1序列分析,建立山药物种鉴定的新方法。方法利用DNA条形码技术对收集到的7个山药样本提取基因组DNA,以rpoc1基因引物进行PCR扩增、测序,将所得序列在美国国家生物信息中心(National Center for Biotechnology Informati... 详细信息

目的研究基于rpoc1序列分析,建立山药物种鉴定的新方法。方法利用DNA条形码技术对收集到的7个山药样本提取基因组DNA,以rpoc1基因引物进行PCR扩增、测序,将所得序列在美国国家生物信息中心(National Center for Biotechnology Information,NCBI)数据库中进行BLAST比对,从GenBank获取薯蓣属、木薯属和番薯属rpoc1序列,应用MEGA 7.0软件计算种内和种间的(K2P)遗传距离,并构建邻接(neighbor joining,NJ)系统聚类树。结果7个山药样本rpoc1基因获得成功扩增和测序。山药样本最大种内K2P遗传距离为0.009,远远小于山药与木薯、番薯的种间K2P遗传距离0.104~0.118,也小于山药与盾叶薯蓣和穿龙薯蓣的种间K2P遗传距离0.026~0.035,构建的系统发育树显示山药与盾叶薯蓣、穿龙薯蓣、木薯和番薯单独聚为一类。结论rpoc1序列作为DNA条形码候选序列,能够实现对山药和混伪品的鉴定,同时也适用于食用山药和药用山药物种的区分,rpoc1序列可为山药物种鉴定提供新的分子鉴定方法。

关键词：山药薯蓣 DNA条形码 rpoc1 系统发育树物种鉴定

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Evaluation of 10 plant barcodes in Bryophyta (Mosses)

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Journal of Systematics and Evolution 2010年第1期48卷 36-46页

作者： 1,2 Yan LIU 3 Hai-Fei YAN 4 Tong CAO 3 Xue-Jun GE 1(Institute of Applied Ecology, Chinese Academy of Sciences, Shenyang 110016, China) 2(Graduate University of the Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China) 3(Key Laboratory of Plant Resources Conservation and Sustainable Utilization, South China Botanical Garden, Chinese Academy of Sciences, Guangzhou 510650, China) 4(College of Life & Environment Sciences, Shanghai Normal University, Shanghai 200234, China) (Institute of Applied Ecology Chinese Academy of Sciences Shenyang 110016 China) (Graduate University of the Chinese Academy of Sciences Beijing 100049 China) (Key Laboratory of Plant Resources Conservation and Sustainable Utilization South China Botanical Garden Chinese Academy of Sciences Guangzhou 510650 China) (College of Life & Environment Sciences Shanghai Normal University Shanghai 200234 China)

DNA barcoding is a molecular tool that uses a standardized DNA region to identify *** preliminary study reported here is the first attempt to specifically focus on universality and attributes of candidate barcodes across a wide systematic range of *** tested eight previously proposed plant barcoding regions(atpF-atpH, ITS2, matK, psbK-psbI, rbcL, rpoB, rpoc1, and trnH-psbA) and two popular phylogenetic markers(rps4 and trnL-trnF of cpDNA) in 49 moss species and 9 liverwort species, representing half of the orders in moss *** ITS2, rbcL, rpoc1, rps4, trnH-psbA and trnL-trnF regions showed good universality, and therefore the efficacy of these loci as DNA barcodes was further evaluated in 36 mosses and 2 liverworts, each of which included two to three individuals per *** five loci, ***, rpoc1, rps4, trnH-psbA and trnL-trnF, were easy to amplify and sequence and showed significant inter-specific genetic variability, making them potentially useful DNA barcodes for *** best performing single loci were the rbcL and rpoc1 coding *** loci showed equivalent performance and combinations of them did not greatly increase their discrimination *** addition, phylogenies generated from each of the separate regions and multi-locus combinations by using best-fit and Kimura 2-parameter models were compared, but no significant difference was found.

关键词： Bryophyta DNA barcoding rbcL rpoc1 rps4 trnH-psbA trnL-trnF.

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Emergence of Plastidial Intergenic Spacers as Suitable DNA Barcodes for Arid Medicinal Plant <i>Rhazya stricta</i>

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American Journal of Plant Sciences 2017年第8期8卷 1774-1789页

作者： Samia A. Khan Mohammed N. Baeshen Hassan A. Ramadan Nabih A. Baeshen Department of Biological Sciences Faculty of Science King Abdulaziz University Jeddah KSA Department of Biological Sciences Faculty of Science University of Jeddah Jeddah KSA Department of Marine Biology Faculty of Marine Science King Abdulaziz University Jeddah KSA Department of Cell Biology National Research Center Cairo Egypt

The desert plant Rhazya stricta has anticancer and antimicrobial properties, and is widely used in indigenous medicines of Saudi Arabia. However, the therapeutic benefits rely on an accurate identification of this species. The authenticity of R. stricta and other medicinal plants and herbs procured from local markets can be questionable due to a lack of clear phenotypic traits. DNA barcoding is an emerging technology for rapid and accurate species identification. In this study, six candidate chloroplastid barcodes were investigated for the authentication of R. stricta. We compared the DNA sequences from fifty locally collected and five market samples of R. stricta with database sequences of R. stricta and seven closely related species. We found that the coding regions matK, rbcL, rpoB, and rpoc1 were highly similar among the taxa. By contrast, the intergenic spacers psbK-psbI and atpF-atpH were variable loci distinct for the medicinal plant R. stricta. psbK-psbI clearly discriminated R. stricta samples as an efficient single locus marker, whereas a two-locus marker combination comprising psbK-psbI + atpF-atpH was also promising according to results from the Basic Local Alignment Search Tool and a maximum likelihood gene tree generated using PHyML. Two-dimensional DNA barcodes (i.e., QR codes) for the psbK-psbI and psbK-psbI + atpF-atpH regions were created for the validation of fresh or dried R. stricta samples.

关键词： Rhazya Stricta Medicinal Plant DNA Barcoding matK rbcl rpoB rpoc1 atpF-atpH psbK-psbI Two-Dimensional DNA Barcode QR Code

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DNA条形码在不同地理分布的云杉属物种中的应用初探

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作者：王培培成都理工大学

学位级别：硕士

松科云杉属植物是重要的森林树种,具有非常重要的经济及生态价值。共34个物种,主要分布在北半球的寒温带、温带高山和亚高山地带,其中8种分布在北美,2种分布于欧洲,其余24种为亚洲分布。云杉属的研究已有200多年的历史,涉及形态、解剖... 详细信息

松科云杉属植物是重要的森林树种,具有非常重要的经济及生态价值。共34个物种,主要分布在北半球的寒温带、温带高山和亚高山地带,其中8种分布在北美,2种分布于欧洲,其余24种为亚洲分布。云杉属的研究已有200多年的历史,涉及形态、解剖、生物化学、核型、同工酶、RFLP、RAPD等方法,但由于云杉属物种形态趋同、杂交频繁,云杉属内物种关系,尤其是欧亚分布物种间关系仍未得到很好解决,野外采集及室内标本鉴定较为困难。DNA条形码的兴起与发展,为云杉属的研究提供了新的方法与视角。在云杉属中寻找适合作为DNA条形码的片段,可以为云杉属属内种的划分提供一些参考,为云杉属的正确引种、栽培、用材等提供切实可靠的依据。本文对国际推荐的七个叶绿体DNA片段atpF-H、matK、trnH-psbA、psbK-I、rbcL、rpoB、rpoc1在云杉属中的应用进行评价,并另外筛选了两个基因间区petA-psbJ和trnS-fM,以探讨利用DNA条形码来鉴定云杉属物种,乃至裸子植物的可行性,并揭示DNA条形码在裸子植物鉴定过程中存在的问题。结果显示,rpoc1基因序列峰图中出现严重套峰现象,并且变异率非常低,因此未对rpoc1进行分析。国际推荐的另外六个DNA片段中,matK长度适中,鉴定能力最强(35.7%);psbK-I核苷酸多态性最高,产生的单倍型种类也最多,但因种内变异较大,鉴定能力次于matK(25%);trnH-psbA的鉴定能力与psbK-I相当;atpF-H比psbK-I稍差(21.4%);rbcL及rpoB最为保守,鉴定能力较低(分别为14.3%和17.9%)。筛选的两个叶绿体基因间区中,petA-psbJ的鉴定能力高于其他任一DNA片段(57.1%),trnS-fM则与atpF-H相当(21.4%)。两片段组合中,trnH-psbA+psbK-I在国际推荐的片段中鉴定能力最高(50%),其次是matK+trnH-psbA、matK+psbK-I及atpF-H+psbK-I(46.4%),而生命条形码联盟植物工作组推荐的matK+rbcL只有42.9%的鉴定能力。三片段组合中,atpF-H+psbK-I +trnH-psbA鉴定能力最强(60.7%);四片段组合、六片段组合的鉴定能力均为64.3%。而petA-psbJ+trnS-fM、petA-psbJ+matK两片段组合的鉴定能力高达71.4%,与所有八个片段组合的鉴定能力相当。因petA-psbJ和trnS-fM序列中出现poly结构,需两端测序,一定程度上影响了其作为DNA条形码的可行性,但这两个片段对云杉属物种的鉴定能力较高,尤其是petA-psbJ基因间区。建议matK、petA-psbJ两个DNA片段可以作为云杉属叶绿体基因组的候选条形码。北美分布物种鉴定结果比欧亚分布物种要好。北美分布的八个物种在两片段组合时已经达到100%的鉴定,而欧亚分布物种鉴定率较低,在所有片段组合中仍有40%的物种鉴定失败。说明北美物种划分合理,物种成立,也可能与本文多个物种采样较少有关。欧亚分布物种始终有8种鉴定失败,有以下几种可能解释:(1)叶绿体基因组鉴定能力有限在petA-psbJ+matK和petA-psbJ+trnS-fM两种两片段组合中物种分辨率已达到所有组合中最大值,在此基础上增加其他任何片段都不能进一步改善物种鉴定结果,可能使用叶绿体基因组鉴定云杉属物种,同其他植物类群的研究一样存在上限。(2)研究材料的采样策略研究类群的采样策略对DNA条形码的鉴定能力有明显影响。理想的DNA条形码的采样策略应该具有来自不同居群的5个个体,本文的研究材料有12个物种只有一个个体代表,在完善采样后,分辨率可能会有所改变。(3)云杉属内杂交现象频繁云杉属物种间杂交现象频繁,属内近缘的物种之间可以很容易地进行杂交,如Li et al.(2010)推测***可能是***与***- ***组的杂交物种,导致***与***共享细胞质基因单倍型,在叶绿体基因组分析中两物种得不到分辨。(4)近期适应性辐射喜马拉雅-横断山区分布的云杉属物种***、***、***、***、***可能由近期适应性辐射分化产生,又由于喜马拉雅-横断山区丰富多样的地理生态环境及特殊的“岛屿式”生境,使得这些物种在形态和适应性上出现明显的差异,又没有时间积累足够的遗传变异。(5)物种太小亚洲东

关键词：云杉属 DNA条形码物种鉴定 DNA片段 atpF-H matK trnH-psbA psbK-I rbcL rpoB rpoc1 petA-psbJ trnS-fM

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基于DNA条形码技术的重楼正伪品鉴定方法研究

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作者：姜黎泸州医学院

学位级别：硕士

目的：对4条不同的单序列片段(matK、trnL-trnF、rpoc1、ITS)及其两序列组合片段和三序列组合片段,在重楼正品与其常见近缘种的鉴别方面进行了研究,筛选出良好可靠的DNA条形码或组合,进而对市场上常见的重楼饮片进行鉴别,为寻找正品重... 详细信息

目的：对4条不同的单序列片段(matK、trnL-trnF、rpoc1、ITS)及其两序列组合片段和三序列组合片段,在重楼正品与其常见近缘种的鉴别方面进行了研究,筛选出良好可靠的DNA条形码或组合,进而对市场上常见的重楼饮片进行鉴别,为寻找正品重楼的替代品种,缓解市场供求压力提供参考。同时为利用DNA条形码鉴定重楼及其混伪品方面的研究提供方法的参考。方法：使用叶绿体trnL-trnF、matK、rpoc1序列和核ITS序列的通用引物,对1份重楼对照药材和采自云南、四川的8个重楼近缘种(共26份样品)及市场购买的10个饮片、伪品拳参、白附子(共3份样品)进行PCR扩增和测序,比较各序列的扩增效率和测序成功率;Clustal软件对所得序列进行多重序列比对,MEGA5.0软件裁齐后,结合PAUP4.0B10软件计算GC含量、保守位点、变异位点、信息位点;Taxon DNA软件统计种间种内遗传距离的分布频度,进行barcoding gap分析,结合Wilconxon秩和检验比较不同片段之间种内种间差异,筛选出理想的序列及序列组合;通过构建系统发育树(MP树)分析评价筛选出的序列及序列组合对正品重楼及近缘种药材和饮片的鉴定效果。结果：(1)ITS、matK、rpoc1、trnL-trnF序列片段的PCR扩增效率,ITS的扩增效率为98%,其次是rpoc1为93%,trnL-trnF为91%,matK的扩增效率为87%;ITS测序成功率达到了97%,rpoc1、trnL-trnF序列的测序成功率为96.7%、95%,matK序列的测序成功率为达83.6%。(2)barcoding gap分析显示,在单序列片段中,ITS的种内遗传变异分布在数值较小的一侧(左侧),种间变异分布在数值较大的一侧(右侧),种内与种间的间隔区较其他序列片段更明显,其gap位置在4%-5%之间,其次是trnL-trnF序列,其gap位置在2%-3%之间,matK、rpoc1序列的种内与种间重叠较多,没有明显的gap区。在两片段组合序列中,ITS+trnF-trnL的gap区较其他组合序列好,且barcoding gap图效果优于这两个单片段。三片段组合序列的barcoding gap图并没有在两片段组合的基础上有明显改变。(3) Wilcoxon秩和检验表明,单序列片段中,ITS种间变异都大于其他序列,且P1,其差异具有显著性,其次是trnF-trnL。种内变异matK最大;两序列组合片段中,ITS+trnF-trnL的种间变异性大于其他组合序列,种内变异性小于其他组合序列。三序列组合片段的种内种间差异均较低。(4)基于ITS、ITS+trnL-trnF构建的系统树中,采自四川和云南的同一个种都单独聚为一支,地域差异不明显;多叶重楼与七叶一枝花聚为一小支,毛重楼与云南重楼聚为一支,提示多叶重楼、毛重楼与正品重楼有较近的亲缘关系;市购的10个饮片样本中,饮片3与七叶一枝花首先聚在一起,提示其与七叶一枝花有较近的亲缘关系,而饮片4与云南重楼亲缘关系较近,饮片1、5、7与花叶重楼的亲缘关系较近,饮片10与球药隔重楼的亲缘关系近,饮片8、9与毛重楼有较近的亲缘关系,饮片2、6与拳参一起聚在重楼属物种的外围,据此可鉴别饮片2、6是伪品。结论：ITS序列作为DNA条形码候选序列,能够鉴定重楼与其常见近缘种及饮片,同时我们推荐ITS+trnL-trnF组合序列作为其补充序列。

关键词：重楼鉴别 DNA条形码筛选 matK trnL-trnF rpoc1 ITS

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