牛茄子叶绿体全基因组特征及系统发育分析

目的 以牛茄子Solanum capsicoides新鲜叶片为材料,对叶绿体基因组序列进行组装、注释和分析,探究牛茄子的序列特征和同属其他物种的系统发育关系。方法 基于Illumina HiSeq高通量测序,获得牛茄子完整叶绿体基因组序列,利用生物信息学方法进一步对其功能及特征、密码子偏好性、IR区域边界、核苷酸多样性、系统发育关系进行分析。结果 牛茄子叶绿体基因组全长为155 465 bp,为典型的四分体结构,总GC含量为37.85%,其中大单拷贝区、小单拷贝区和反向重复序列的长度分别为88 265、18 462、24 369 bp;共编码131个基因,包括86个蛋白编码基因、37个tRNA基因、8个rRNA基因。简单重复序列检测表明,叶绿体基因组包括51个SSR位点,其中以A和T组成的单核苷酸重复次数最多,占45.1%。密码子偏好性分析表明,亮氨酸是使用频率最高的氨基酸,AUU是使用次数最多的密码子,密码子偏向使用A/U结尾。属内叶绿体基因组比较分析显示,IR边界区域相对保守,但仍存在部分基因扩张和收缩等现象;核苷酸多样性分析获得了4个高突变热点：trnQ-psbK、psbF-psbE、clpP、ycf1,可作为物种鉴定和遗传多样性研究的潜在特征。系统发育分析显示牛茄子和喀西茄的亲缘关系更近,存在姐妹关系。结论 牛茄子叶绿体基因组的组装和系统发育分析,为茄属植物的分类和群体间遗传多样性的研究提供理论依据。     

桔梗叶绿体比较基因组学分析及系统发育研究

目的 以桔梗Platycodon grandiflorus为材料,分析其叶绿体基因组特征,探究不同地区桔梗叶绿体基因组的差异及桔梗科其他物种的系统发育关系。方法 利用Illumina NovaSeq测序平台对桔梗叶绿体全基因组进行测序,完成其组装、注释和特征分析,采用生物信息学方法对不同地区桔梗进行比较基因组分析和系统发育分析。结果 桔梗叶绿体基因组全长172 770 bp,呈现典型的环状四分体结构,总GC含量为38.10%,注释到139个基因,其中蛋白质编码基因95个,核糖体RNA 8个和转运RNA 36个。经序列分析鉴定出139个SSR位点,大部分重复由A和T组成。该叶绿体基因组密码子偏好性A/U大于G/C。边界分析表明,不同地区桔梗的JLA边界区域存在差异。对比不同地区桔梗叶绿体基因组序列发现21个变异区间,包括ycf1、psbC、rps18和rpoB等编码区以及rpl32-trnL、trnS-psbZ和trnN-ycf1等非编码区。基于最大似然法（maximum likelihood method,ML）对桔梗及其他17种桔梗科植物进行系统发育分析,发现桔梗科物种形成一个单系群,各属物种聚为一束,支持率达100%。结论 桔梗科物种聚为一支与传统相符合,不同地区桔梗叶绿体基因组序列存在显著差异,为后期开展分子鉴定及群体遗传学研究提供提供科学依据。     

远志叶绿体基因组序列特征与系统发育分析

目的 解析远志Polygalatenuifolia叶绿体基因组信息序列特征和确定其在远志属的系统位置。方法 获得远志叶绿体基因组序列,借助Ge Seq、Chloroplot、MISA、REPute、Tandem repeats finder、CodonW、Geneious、IRscope、MAFFT7和IQtree2.0.5等生物信息学工具进行序列分析、密码子偏好分析、远志属基因组比较分析和系统发育研究。结果 远志的叶绿体基因组全长165 423 bp,为典型的环状四段式结构;包括1个大单拷贝区（large single copy,LSC;83 699 bp）,1个小单拷贝区（small single copy,SSC;8044 bp）和1对反向重复区（inverted repeats,IRs;36 840 bp）,该基因组共注释到135个基因,包括8个rRNA基因、38个tRNA基因和89个蛋白编码基因。该基因组中共检测到161个SSR位点,223条散在重复序列,90条串联重复序列;亮氨酸（Leu）是远志叶绿体基因组中使用次数最高的氨基酸（10.21%）,同义密码子相对使用频次（RS...     

卵叶远志叶绿体基因组序列特征与系统发育分析

目的 解析卵叶远志Polygala sibirica叶绿体因组的序列特征和系统发育关系。方法 利用CTAB法提取卵叶远志叶片基因组DNA，通过IlluminaHi Seq平台测序，再用Get Cellelle组装叶绿体基因组，通过MEGA11构建邻接法（neighbor-joining,NJ法）系统发育树。结果 卵叶远志的叶绿体基因组全长165192bp,GC含量为36.70%，共编码124个基因，其中包含8个rRNA基因、42个tRNA基因和74个蛋白编码基因；相对同义密码子使用度显示，67.29%的密码子的使用度>1，密码子偏好A、T结尾；共检测到287个简单重复序列（simple sequence repeats,SSR），其中以单核苷酸重复次数最多，占80.61%，单核苷酸主要由A和T组成，这表明在碱基形成过程中A和T被频繁使用；边界分析显示，9种远志属植物叶绿体基因组边界较为稳定，卵叶远志、香港远志P. hongkongensis、远志P. tenuifolia、瓜子金P. japonica和合叶草P. subopposite基因结构存在相似性；变异分析显示，9种远志属...     

刺果甘草全基因组Survey及叶绿体基因组特征分析＊

目的 基于基因组Survey分析对刺果甘草Glycyrrhiza pallidiflora Maxim.基因组大小和杂合率进行估计，并通过叶绿体基因组序列特征对其在甘草属Glycyrrhiza L.中的系统发育位置进行研究。方法 使用二代测序技术对刺果甘草进行测序，采用K-mer方法对测序reads进行分析，估算刺果甘草基因组大小和杂合率，使用生物信息学方法进行叶绿体基因组组装、注释和系统发育分析。结果 Survey分析结果显示其基因组大小约为577.82 Mb，杂合度约为0.31%，重复序列比例约为53.72%。叶绿体基因组长度为127，267 bp，不具有典型的四分体结构，总GC含量为34.32%，包含110个基因，其中76个蛋白质编码基因，30个tRNA基因和4个rRNA基因。系统发育分析表明，刺果甘草与圆果甘草G. squamulosa Franch.亲缘较接近。结论 刺果甘草存在低杂合和重复序列较多的特点，为了更好地对全基因组进行序列拼接和组装，可尝试采用三代测序结合二代测序的分析策略进行基因组组装；刺果甘草叶绿体全基因组比对和系统发育分析，为后续开展甘草属遗传多样性研究和分子鉴定标记筛选提供了重要依据。     

栽培奇楠沉香叶绿体基因组特征及系统发育分析北大核心CSCD

以栽培奇楠沉香“糖结”叶片为材料,利用高通量测序技术获取其叶绿体基因组,并结合NCBI下载的12个沉香属叶绿体基因组,采用生物信息学方法明确其叶绿体基因组特征及系统发育关系。结果表明,栽培奇楠沉香“糖结”的叶绿体基因组序列长度为174 909 bp,GC量为36.7%,共注释基因136个,其中蛋白质编码基因为90个、tRNA为38个、rRNA为8个。重复序列分析共检测得到80个SSR和124个长重复序列,其中,SSR大部分由A和T碱基重复组成。密码子偏好性分析结果表明AUU是使用次数最多的密码子,密码子倾向使用A和U结尾。沉香属叶绿体基因组比较分析显示,IR区边界相对保守,共获得5个高变异区域:trnD-trnY、trnT-trnL、trnF-ndhJ、petA-cemA、rpl32,可作为潜在的沉香属特异性DNA条形码。选择压力分析结果表明rbcL、rps11、rpl32基因参与正向选择。系统发育分析结果显示栽培奇楠沉香“糖结”和白木香聚为一支(支持率100%),支持国产奇楠沉香种质基原植物为白木香。该研究得到的叶绿体基因组数据可为栽培奇楠沉香的遗传多样性研究和沉香属分子鉴定奠定基础。     

单叶铁线莲叶绿体基因组的序列特征与系统发育分析

目的 以药用植物单叶铁线莲Clematishenryi叶片为材料,在高通量测序、组装和序列分析的基础上,明确叶绿体因组的序列特征和系统发育关系。方法 利用CTAB法提取叶片基因组DNA,通过NovaSeq6000平台测序,再用NovoPlasty组装叶绿体基因组,借助PhyML生成系统发育树。结果 单叶铁线莲的叶绿体基因组全长159707bp,GC值为38.0%,大单拷贝区、小单拷贝区和反向重复序列的长度分别为79 449、18 100、31 079 bp;单叶铁线莲的叶绿体基因组总共有基因137个,其中蛋白质编码基因、tRNA、rRNA的数量分别为91、36、8,另有2个假基因,分别为Ψycf1和ΨinfA。序列比对结果表明,单叶铁线莲与牯牛铁线莲叶绿体基因组的相似性最高,达99.6%;共检测到41个SSR,其中40个为单核苷酸重复,1个为三核苷酸重复。系统发育分析结果表明,单叶铁线莲与牯牛铁线莲和大叶铁线莲聚于一组,支持率达100%。结论 单叶铁线莲叶绿体基因组的组装、序列分析和系统发育分析,为该药用植物的遗传结构和遗传多样性研究奠定了基础。     

锈毛钝果寄生叶绿体基因组的序列特征和系统发育分析

目的 以药用植物锈毛钝果寄生Taxilluslevinei为材料,在高通量测序、组装的基础上,明确叶绿体因组的结构、序列特征和系统发育关系。方法 利用SDS法提取基因组DNA,采用Illumina HiSeq X Ten进行高通量测序,用Novo Plasty组装叶绿体基因组,借助PhyML生成系统发育树。结果 锈毛钝果寄生的叶绿体基因组全长为122 208 bp,GC值为37.3%,大单拷贝区（large single copy region,LSC）、小单拷贝区（small single copy region,SSC）和反向重复区（inverted repeat region,IR）的长度分别为70 522、6084和22 801 bp;锈毛钝果寄生的叶绿体基因组共有基因108个,其中的编码蛋白基因、t RNA与r RNA分别为66、29和8个,另有5个假基因;inf A基因、所有的ndh基因及6个t RNA发生丢失。序列比对结果表明,锈毛钝果寄生与桑寄生T. sutchuenensis (Lecomte) Danser叶绿体基因组之间的相似性最高,达96.7%。系统发育分析结果...     

草果叶绿体基因组特征及系统发育分析

目的明确草果Amomumtsao-ko叶绿体基因组结构特征及其在姜科的进化地位。方法利用IlluminaHiseq4000测序平台对草果叶绿体基因组进行测序,通过生物信息学分析方法进行序列组装、注释和特征分析,并以绿苞闭鞘姜为外类群,通过MEGA6软件构建ML系统发育树,分析姜科物种间系统发育关系。结果草果叶绿体基因组全长163 648 bp,鸟嘌呤和胞嘧啶含量(guanine-cytosine content,GC)为36.0%,包括一对29 776 bp的反向重复区(IRs)、一个大单拷贝区(LSC,88 741 bp)和一个小单拷贝区(SSC,15 355 bp);共注释得到113个基因,包括4个rRNA基因、30个t RNA基因和79个蛋白编码基因;在草果叶绿体基因组中共检测到123个SSR位点,大部分SSR均由A和T组成;豆蔻属物种叶绿体基因组大小和结构相似,IR边界高度保守;聚类分析显示草果与豆蔻属的海南砂A.longiligulare、阳春砂A.villosum、绿壳砂A.villosum var. xanthioides、爪哇白豆蔻A. compactum和白豆蔻A. kravanh亲缘关系最近;适应性进化分析发现rpl20、rps11、ccsA、clpP、ycf1和ycf2 6个基因在进化过程中被正向选择。结论获得了完整的草果叶绿体基因组序列,明确了姜科物种间的亲缘关系,为研究豆蔻属植物的系统进化及物种鉴定提供科学依据。     

毛重楼叶绿体基因组序列特征及其系统发育分析

目的 获取毛重楼Paris mairei叶绿体基因组信息特征并对其系统位置进行研究.方法 采用Illumination测序技术对毛重楼叶绿体基因组进行测序,对其进行组装、注释和特征分析,并构建最大似然(maximum likelihood,ML)系统发育树.结果 毛重楼叶绿体基因组大小为163 918 bp,总GC含量...     

不同生长年限子洲黄芪休眠期的质量差异

目的：比较不同生长年限子洲黄芪休眠前期和休眠后期的有效成分含量,揭示子洲黄芪在休眠期各有效成分的变化规律,确定子洲黄芪的最适采收期。方法：采用随机取样法收集8批不同生长年限休眠前期及休眠后期的子洲黄芪,以黄芪甲苷、毛蕊异黄酮葡萄糖苷和水溶性浸出物质量分数为指标,结合聚类分析法分析其质量差异。结果：各指标含量测定结果显示,随生长年限的增加,各成分含量呈规律性动态变化。黄芪甲苷与毛蕊异黄酮葡萄糖苷质量分数均在生长5年时达到最高值,分别为0.166%、0.079%;水溶性浸出物质量分数在生长7年时达到最高值,为21.290%。对不同生长年限休眠前期和休眠后期的各成分含量进行对比发现,休眠后期黄芪甲苷质量分数显著下降,且下降幅度逐年增大,生长7年时下降幅度最大,为54.09%;毛蕊异黄酮葡萄糖苷质量分数增加,生长5年时增幅最大,为145.83%;水溶性浸出物质量分数生长7年时增幅最大,为18.40%。结论：子洲黄芪有效成分积累受生长年限及采收时间的影响,且变化趋势不一致,如以毛蕊异黄酮葡萄糖苷为指标,宜在生长5年休眠后期采收;如以黄芪甲苷为指标,宜在生长5年休眠前期采收;若综合考虑黄芪甲苷及毛...     

甘肃省黄芪细菌性叶斑病病原的分离和鉴定

目的：明确甘肃省黄芪细菌性叶斑病的病原。方法：通过植物病原细菌形态学、生理生化指标测定,以及16S rDNA、rpoB和rpoD基因位点联合构建系统发育树,对黄芪细菌性叶斑病病原菌进行鉴定。结果：病原菌在营养琼脂（NA）培养基上培养24 h后菌落直径为1～3 mm,圆形或近圆形,乳白色、光滑凸起、半透明状、边缘整齐;革兰染色反应为阴性,好氧型,在10～40℃均能生长,在pH为5.7、6.8的环境中生长良好,在2%、5%NaCl环境下可生长;可利用葡萄糖、木糖、甘露糖、柠檬酸盐及硝酸盐;在代谢活动中可产生酪氨酸酶、过氧化氢酶、苯丙氨酸脱氨酶;分解色氨酸,液化明胶;不产生卵磷脂酶、淀粉水解酶及乙酰甲基甲醇。致病性测定初步验证了黄芪细菌性叶斑病的致病菌;16S rDNA、rpoB和rpoD基因序列分析进一步确定引起黄芪细菌性叶斑病的病原菌为绿黄假单胞菌Pseudomonas viridiflava(Burkholder)Dowson。结论：明确了甘肃省黄芪细菌性叶斑病的病原,为黄芪细菌性叶斑病的有效防治提供参考。     

蒙古黄芪种子带菌检测及种衣剂处理

目的 通过检测蒙古黄芪种子外部携带真菌孢子数和内部携带真菌种类,筛选适合蒙古黄芪种子的专用种衣剂。方法 采用离体平皿法检测不同地区采集的10批蒙古黄芪种子外部真菌孢子数和内部携带真菌种类,对所携带的真菌进行分离、纯化和鉴定;采用发芽盒及马铃薯葡萄糖琼脂培养基平皿培养基法检验4个常用种衣剂组合对蒙古黄芪种子的抑菌效果。结果 不同批次蒙古黄芪种子外部携带真菌孢子负荷量差异有统计学意义（P<0.05）,以甘肃省陇西县最多、山西省五寨县最少;蒙古黄芪种子内部主要携带青霉属、链格孢菌属等真菌。不同产地种子适用的种衣剂配方不同。满益佳种衣剂+锐胜种衣剂对甘肃省陇西县蒙古黄芪种子的抑菌效果较佳,但对甘肃省民乐县、青海省互助县、山西省五寨县种子的抑菌效果较差;利农种衣剂+锐胜种衣剂、顶苗新种衣剂+锐胜种衣剂对山西省应县、甘肃省民乐县、青海省互助县蒙古黄芪种子的抑菌效果较佳,但对其他产地种子抑菌效果较差。结论 不同产地黄芪种子适用种衣剂配方不同,研究结果为开发不同产地蒙古黄芪种子专用种衣剂提供了参考。     

蒙古黄芪与膜荚黄芪种子形态特征及其鉴别方法的研究

目的为黄芪种子鉴定提供方法,为按中药材GAP原则制定相关标准操作过程(SOP)提供基础研究资料。方法采用肉眼直接观察、光学显微镜观察和电子显微镜进行扫描观察,比较蒙古黄芪和膜荚黄芪两种药用黄芪的种子形态特征和微观结构;通过萌发试验,比较二者的差异。结果通过肉眼和光学显微镜观察,两种黄芪种子的形态差异不明显,在电子显微镜下观察,两种黄芪种子的萌发孔形状、种脐和种皮的微观结构有明显差异;蒙古黄芪较膜荚黄芪种子硬实率高,萌发不整齐,萌发高峰滞后。结论在电子显微镜下能够对两种黄芪种子准确地做出鉴定,种脐、萌发孔、种皮的微观结构可作为鉴别两种黄芪种子的指标;种子硬实率和萌发动态规律可用于两种黄芪种子的辅助鉴别。     

黄芪花营养成分分析与资源价值评价

目的明晰黄芪花中资源性化学成分组成,探讨其资源潜在利用价值。方法采用分光光度法对黄芪花中总多糖、水溶性蛋白进行分析评价;采用HPLC-PDA/ELSD法对黄芪花中单糖寡糖组成及含量进行分析;采用GC-MS法对黄芪花中挥发性成分及脂肪酸类成分和含量进行分析;采用UPLC-TQ-MS法对黄芪花中核苷类及氨基酸类组成及含量进行分析。结果黄芪花中含有多糖类(47.02 mg/g)、水溶性蛋白质(470.66 mg/g)、果糖(45.46 mg/g)、葡萄糖(8.71 mg/g)、蔗糖(1.05 mg/g)营养物质;检测出黄芪花中32种挥发性成分,其中以含氧衍生物为其主要组成成分;6种核苷类和15种游离氨基酸类资源性化学成分,总量分别达2.77和6.52 mg/g。在黄芪花中还检出8种脂肪酸类成分,其中肉豆蔻酸、棕榈酸和油酸为其主要组成成分。结论阐明了黄芪花中各类型营养成分的组成及含量,为黄芪花的系统利用与精细化开发提供了科学依据。     

蒙古黄芪同源四倍体株系皂苷类成分的测定

 目的 从 9 个蒙古黄芪同源四倍体株系中筛选出皂苷类成分含量显著高于二倍体的株系。 方法 采用分光光度法对蒙古黄芪二倍体及 9 个同源四倍体株系的试管苗所含的黄芪总皂苷进行了含量测定,并采用 HPLC-ELSD 对所含的 5 种主要单体皂苷的含量进行了测定。 结果 9 个蒙古黄芪同源四倍体株系的总皂苷及单体皂苷含量均显著高于二倍体株系。 结论 采用多倍体诱导技术可以有效提高蒙古黄芪中皂苷类成分的含量。     

内蒙古道地黄芪种质资源遗传多样性分析

目的建立黄芪ISSR分析最佳反应体系,并分析内蒙古地区黄芪遗传多样性。方法采用单因素梯度浓度实验和正交试验相结合的优化方法建立稳定、可靠的ISSR反应体系;对内蒙古9个盟市30个不同居群的黄芪样本进行遗传多样性分析,用NTSYS2.1软件进行数据统计。结果 ISSR-PCR最佳反应体系(20μL):10×PCR缓冲液2.0μL、Mg Cl2 1.5mmol/L、d NTP 0.4 mmol/L、引物0.5μmol/L、Taq DNA聚合酶1.5 U、模板DNA 40 ng;15条ISSR引物共检测到169个扩增位点,多态性位点157个,多态位点百分率为75%~100%,遗传距离变幅范围0.242 7~0.730 8,聚类分析可知,30个居群黄芪样本可分为2大类,大多数呈现地域分布规律。结论建立的黄芪ISSR-PCR反应体系稳定可靠;内蒙古地区黄芪具有较高的遗传多样性,种质间的亲缘关系与地理位置具有一定的关系。     

内蒙黄芪的研究概况

内蒙黄芪的化学成分主要为黄芪多糖、皂苷类、黄酮类等,具有抗衰老、对DNA损伤的防护作用等药理活性。提出应加大对内蒙黄芪的研究力度。     

蒙古黄芪的化学成分研究

目的研究蒙古黄芪Astragalus membranaceus var.mongholicus的化学成分。方法利用硅胶柱色谱、Sephadex LH-20柱色谱、大孔树脂柱色谱、ODS柱色谱及制备高效液相等色谱技术对蒙古黄芪70%乙醇提取物进行分离纯化,根据理化数据和波谱数据鉴定化合物的结构。结果共分离得到16个化合物,分别鉴定为芒柄花素(1)、毛蕊异黄酮(2)、(6aR,11aR)-3-羟基-9,10-二甲氧基紫檀烷(3)、染料木素(4)、芒柄花苷(5)、毛蕊异黄酮苷(6)、7,2′-二羟基-3′,4′-二甲氧基异黄烷-7-O-β-D-葡萄糖苷(7)、(6aR,11aR)-9,10-二甲氧基紫檀烷-3-O-β-D-葡萄糖苷(8)、红车轴草素-7-O-β-D-葡萄糖苷(9)、黄芪甲苷(10)、异黄芪皂苷II(11)、黄芪皂苷VIII(12)、腺嘌呤(13)、鸟嘌呤核苷(14)、尿嘧啶核苷(15)、胡萝卜苷(16)。结论化合物13、14为首次从该属植物中分离得到。