基于rbcL-a和ITS的枸杞鉴别、遗传关系分析及ITS假基因的发现

doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2017.05.018

生物技术通报 ›› 2017, Vol. 33 ›› Issue (5): 123-130.doi: 10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2017.05.018

基于rbcL-a和ITS的枸杞鉴别、遗传关系分析及ITS假基因的发现

陈金金¹, 赵明霞¹, 姜树², 曹丽丽¹, 赵庆生¹, 赵兵¹, 王晓东¹

1. 中国科学院过程工程研究所生化工程国家重点实验室,北京 100190; 2. 北京林业大学生物科学与技术学院,北京 100083

收稿日期:2016-08-16 出版日期:2017-05-25 发布日期:2017-05-19
作者简介:陈金金,女,博士,研究方向：植物天然产物炼制;E-mail：chenjj1107@126.com
基金资助:
青海省基本科技计划项目（2013-N-505）

Identification,Phylogenetic Relationship Analysis of Lycium Based on rbcL-a and ITS Sequence and the Discovery of ITS Pseudogene

CHEN Jin-jin¹, ZHAO Ming-xia¹, JIANG Shu², CAO Li-li¹, ZHAO Qing-sheng¹, ZHAO Bing¹, WANG Xiao-dong¹

1. State Key Laboratory of Biochemical Engineering,Institute of Process Engineering,Chinese Academy of Sciences,Beijing 100190; 2. College of Biological Science and technology,Beijing Forestry University,Beijing 100083

Received:2016-08-16 Published:2017-05-25 Online:2017-05-19

摘要/Abstract

摘要： 利用rbcL-a及ITS序列作为分子标记,对14个枸杞种或品种及1个伪品白刺进行了真伪鉴别及遗传关系分析。CTAB法提取总DNA,用通用引物对rbcL-a和ITS序列扩增、克隆、测序及分析,T克隆解决部分样品ITS无法成功测序问题。rbcL-a和ITS序列通用引物可在所有样品中成功扩增,rbcL-a序列全长643 bp,在14个枸杞种或品种中完全一致,与白刺具有45 bp（7%）的碱基变异。ITS序列在14个枸杞种或品种中长度变异范围为513-692 bp。采用UPGMA法构建系统树,可区分白刺与枸杞,黑果枸杞和宁夏枸杞各品种分别聚为两支,云南枸杞、韩国枸杞及黄果枸杞则聚在宁夏枸杞大分支内。rbcL-a序列可有效进行枸杞真伪鉴别,ITS序列可用于枸杞品种鉴定及遗传关系分析。此外,本研究首次揭示了枸杞品种及个体内的ITS多态性,发现在枸杞中存在ITS假基因这一现象,为未来利用ITS序列进行枸杞系统进化研究提供一些新的参考。

关键词: 枸杞, 鉴别, rbcL-a, ITS假基因

Abstract: Identification and phylogenetic relationship analysis of 14 species or cultivars of Lycium and 1 adulterant of Nitraria tangutorum were studied using rbcL-a and ITS as molecular markers. Total DNA was extracted by CTAB method. With universal primers,rbcL-a and ITS were amplified,cloned,sequenced and analyzed via PCR. T cloning technique was used to deal with the unsuccessful sequencing of ITS sequence of some samples. rbcL-a and ITS sequences with universal primers were amplified successfully in all samples. The lengths of rbcL-a in Lycium and N. tangutorum were 643 bp,and the sequences of rbcL-a were the same in all samples of Lycium,but existed 45 bp variation sites（7%）compared with N. tangutorum. The lengths of ITS in 14 species or cultivars of Lycium ranged from 513 - 692 bp. The UPGMA phylogenetic tree was constructed based on ITS sequence to distinguish samples of Lycium and N. tangutorum well. ITS sequences of L. ruthenicum and L. barbarum were clustered into two groups,respectively. L. yunnanense,L. chinense and L. barbarum var.auranticarpum were classed as the same branch of L. barbarum. The marker of rbcL-a can effectively identify Lycium from its adulterant. The molecular marker of ITS is applicable in variety identification and genetic relationship analysis of Lycium. This study revealed the polymorphism of ITS in L. barbarum L. varieties and individuals for the first time,and the presence of ITS pseudogenes in L. barbarum L.,which offers some new views for systematic evolution research of Lycium using ITS sequence.

Key words: Lycium, identification, rbcL-a, ITS, pseudogene

陈金金, 赵明霞, 姜树, 曹丽丽, 赵庆生, 赵兵, 王晓东. 基于rbcL-a和ITS的枸杞鉴别、遗传关系分析及ITS假基因的发现[J]. 生物技术通报, 2017, 33(5): 123-130.

CHEN Jin-jin, ZHAO Ming-xia, JIANG Shu, CAO Li-li, ZHAO Qing-sheng, ZHAO Bing, WANG Xiao-dong. Identification,Phylogenetic Relationship Analysis of Lycium Based on rbcL-a and ITS Sequence and the Discovery of ITS Pseudogene[J]. Biotechnology Bulletin, 2017, 33(5): 123-130.

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基于rbcL-a和ITS的枸杞鉴别、遗传关系分析及ITS假基因的发现

Identification,Phylogenetic Relationship Analysis of Lycium Based on rbcL-a and ITS Sequence and the Discovery of ITS Pseudogene

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