月季、蔷薇和玫瑰是隶属于蔷薇科蔷薇属的姊妹树种，由于长时间的杂交和人工栽培，三者的形态很难区分，急需开发一套分子标记对三者进行鉴定。据此，本研究获取了月季、蔷薇和玫瑰的叶绿体基因组序列，对其基因组序列的特点、简单重复序列(SSR)分子标记、核苷酸多态性及月季、蔷薇和玫瑰在蔷薇属内的系统发育关系进行了分析。结果表明：月季、蔷薇和玫瑰的叶绿体基因组全长分别为156 591、156 592、157 110 bp,均具有非常典型的四分体结构；月季、蔷薇和玫瑰叶绿体基因组分别含有131、137、136个基因，总GC含量均为37.00%;月季、蔷薇和玫瑰叶绿体基因组的结构高度相似，共线性关系良好，蛋白编码区域保守度与相似度最高；在月季、蔷薇和玫瑰的叶绿体基因组中分别鉴定出57、59、46个SSR,且绝大多数是单核苷酸重复序列；以筛选到的matK基因作为分子标记构建的系统发育树显示，蔷薇科蔷薇属植物聚为一个单系类群，可以区分月季、蔷薇和玫瑰，且月季与蔷薇的亲缘关系最近。本研究结果可为后续蔷薇属植物的遗传多样性、遗传结构及系统发育研究提供参考。

以现代月季品种(2n=4x=28)为母本,玫瑰品种(2n=2x=14)为父本设4个组合进行杂交,获得杂交后代13个。综合利用形态学观察、流式细胞仪倍性检测、核型分析以及SSR分子标记对其中的7个杂交后代进行了杂种鉴定。结果表明:杂交后代多具备父母本的中间形态学特征;流式细胞仪检测结果和核型分析均表明7个杂交后代为三倍体(2n=3x=21),核型特征多介于父母本之间,以1A型为主;11对SSR引物扩增结果发现7个杂交后代均含有父母本的特异性条带。从形态学、细胞学和分子标记数据证明杂交后代整合了现代月季和玫瑰的遗传物质和表型特征,确定为真杂种,为利用玫瑰改良现代月季品种提供了新的种质材料。本研究结...

【目的】对7个月季和5个玫瑰品种的染色体核型进行分析,为玫瑰和月季种间杂交育种研究提供细胞遗传学资料。【方法】采用常规压片法,对7个现代月季品种和5个玫瑰品种的倍性及核型进行研究。【结果】7个现代月季品种中除"霍尔恩"是三倍体(2n=3x=21)外,其余均为四倍体(2n=4x=28),5个玫瑰品种均为二倍体(2n=2x=14)。7个月季品种的核型包括1A、2A和1B3种,5个玫瑰品种则包括1B和2B2种核型。月季品种"霍尔恩"染色体相对长度为10.33%～20.67%,其余品种染色体相对长度均在4.63%～10.97%。玫瑰品种染色体的相对长度为7.62%～24.07%,与月季品种相比明显不同...

【目的】观察玫瑰(Rosa rugosa)花柱提取液对玫瑰及月季(R.chinensis)花粉管离体生长的影响,探讨玫瑰与月季种间杂交不亲和性机理。【方法】使用玫瑰花柱提取液对玫瑰及月季花粉进行培养,花粉管顶端囊泡采用FM4-64标记,花粉管顶端钙离子采用Fluo-3AM标记,在激光共聚焦显微镜下观测。花粉管形态变化采用光学显微镜观测。【结果】经玫瑰花柱提取液处理,玫瑰花粉管形态正常,而月季花粉管在生长过程中发生扭曲、开裂等现象,花粉管顶端囊泡区域化分布不明显,钙离子浓度下降,钙梯度消失,钙波微弱,花粉管顶端有部分细胞壁增厚,产生胼胝质。【结论】玫瑰花柱提取液影响月季花粉管顶端囊泡分泌、钙离子...

【目的】单叶蔷薇是蔷薇属唯一的单叶物种，目前已被列为国家二级濒危保护植物，开发高效的分子标记可以为单叶蔷薇居群遗传多样性分析、克隆生长格局等研究提供重要的数据支撑，为其居群遗传资源的保育提供理论指导。【方法】利用Krait v1.3软件对单叶蔷薇全基因组序列中1～6核苷酸重复的SSR位点进行搜索并分析其序列特征，进而采用Primer Premier3.0软件设计引物。选取16个单叶蔷薇样本通过琼脂糖凝胶电泳和毛细管电泳检验引物的有效性和多态性。最后用POPGENE32软件和PowerMarker3.25软件对高多态性引物扩增产物数据进行遗传参数分析，利用软件NTSYS-pc2.10对16个单叶蔷薇样本进行聚类分析。【结果】单叶蔷薇基因组序列上共识别出142 083个SSR位点，其中二核苷酸重复类型数目最多，占比46.95%。单核苷酸至六核苷酸重复型中占比最高的基序类型分别为A/T、AT/AT、AAG/CTT、AAAT/ATTT、AAAAT/ATTTT和AAAAAG/CTTTTT，充分表明A/T为优势碱基。单叶蔷薇基因组SSR序列长度变化范围为12～1 026 bp，不同的核苷酸重复类型均呈现长度越长数量越少的规律，区间长度为10～15 bp的SSR位点数量最多，占比47.42%。合成的140对引物中112对可以获得清晰的目的条带，引物有效率为80%；最后筛选出多态性高、稳定性好的14对引物在16份单叶蔷薇样本中检测到等位基因58个，PIC值在0.314 3～0.675 9之间，等位基因数（Na）、有效等位基因数（Ne）、Shannon信息指数（I）及PIC值平均分别为4.142 9、2.576 9、1.080 8和0.529 2。Pearson相关分析结果表明所筛选引物的PIC值与SSR长度间并无显著相关性。通过聚类分析发现，筛选出的14对引物能够将基于不同居群的单叶蔷薇进行较好地区分，遗传相似系数在0.45～0.86之间。【结论】利用单叶蔷薇全基因组大规模开发的SSR标记数量丰富且类型多样，筛选出的高多态性SSR位点将为后续单叶蔷薇居群遗传多样性研究发挥重要作用。

【目的】中国特有的野生牡丹一直被国内外视为珍贵的种质资源。野生矮牡丹被认为是现代栽培牡丹品种重要的祖先种之一,开展矮牡丹在内的芍药属植物叶绿体基因组(cp DNA)特征分析对阐明牡丹系统进化、培育和改良栽培品种具有重要的理论与实践价值。【方法】在矮牡丹叶绿体高通量测序的基础上,从NCBI数据库下载凤丹牡丹、大花黄牡丹、滇牡丹、川赤芍和草芍药的cp DNA数据,利用Geneious 8. 0、EMBOSS 6. 4. 0等软件,对芍药属6个种的cp DNA进行对比分析。【结果】矮牡丹cp DNA序列共152 628 bp,共有112个基因,使用25 988个密码子,编码蛋白78个;有19个基因(包括4个rRNA、7个tRNA、8个蛋白编码基因)在IR(反向重复)区重复。共搜索到143个SSR位点,单核苷酸重复基序位点最多,为116个(占81. 12%),没有六核苷酸重复基序。尽管芍药属叶绿体基因组比较保守,但不同种间IR和LSC(大单拷贝区)的边界位置仍有一定变化,凤丹牡丹LSC/IR的rpl2基因有718 bp延伸至LSC区域,而其他种的rpl2基因均完整地位于IR区。【结论】从基因组大小和基因内容来看,芍药属cp DNA高度保守;草芍药与滇牡丹cp DNA最大,为152 698 bp;凤丹牡丹cp DNA最小,为152 153bp。矮牡丹cp DNA蛋白编码基因密码子偏好使用A/T碱基,SSRs位点的碱基组成也偏好使用A/T碱基,143个SSRs位点中,A/T组成的位点有134个;矮牡丹cp DNA SSRs分布具有不均匀性,14个SSR位点位于IR区段,103个位于LSC区段,26个位于SSC区段。IR边界分析显示,芍药属LSC/IRb的边界变化是IR区扩张与收缩的主要原因。研究结果为芍药属植物的系统进化与栽培起源等研究提供支持,对芍药属植物分子标记开发及优良品种选育具有参考价值。

【目的】对黄槽毛竹Phyllostachys edulis f. luteosulcata叶绿体基因组进行组装、注释和分析，并与其他毛竹Ph.edulis种下分类群比较叶绿体遗传信息差异和系统进化关系。【方法】利用高通量二代测序数据组装了黄槽毛竹的叶绿体基因组序列并进行了基因结构注释，通过生物信息学分析软件进行其组成、密码子偏好性、重复序列等分析。通过序列比对和系统进化分析，比较不同毛竹种下分类群的系统进化关系和基因组序列差异。【结果】黄槽毛竹的叶绿体基因组是长度为139 678 bp，包含132个基因的双环DNA；包含蛋白质编码基因85个、核糖体RNA (rRNA) 8个和转运RNA (tRNA) 39个。该基因组的最优密码子偏好使用以A/U碱基结尾，包含49个重复序列、55个简单重复序列(SSR)位点，其中简单重复序列最多的类型为A/T。利用叶绿体基因组序列构建的系统发育分析显示：黄槽毛竹与其他毛竹种下分类群共同组成单系分支，且与毛竹原变种Ph. edulis var. pubescens亲缘关系最近。基于7个毛竹种下分类群的叶绿体基因组序列和编码基因特征分析显示：毛竹种下分类群之间存在着编码基因数量和结构差异，编码区和非编码区存在较低程度序列变异。【结论】首次对毛竹种下分类群的叶绿体基因组进行比较分析，并揭示了这些种下分类群存在着一定程度的序列差异。这些变异资料可以用于毛竹种下分类群的鉴定比较。图5表2参27

为了探明岭南地区特色中药三桠苦的叶绿体基因组结构和序列特征，以三桠苦叶片为材料，采用试剂盒法提取DNA和构建测序文库，利用Novaseq平台进行高通量测序，再结合生物信息学手段进行序列拼接、注释和特征分析。结果显示：三桠苦叶绿体基因组为158 992 bp的环状四分体分子，含有134个基因；在三桠苦叶绿体基因组内找到86个简单重复序列，主要是A/T单核苷酸重复；检测到26 907个密码子，以A/T结尾的密码子有着更高的使用频次；序列比较分析表明，三桠苦与同科植物在非编码区存在更明显的序列变异；系统进化树揭示不同来源的三桠苦亲缘关系最近，但在基因组成和碱基序列上呈现出多样性。

为了探明岭南地区特色中药三桠苦的叶绿体基因组结构和序列特征，以三桠苦叶片为材料，采用试剂盒法提取DNA和构建测序文库，利用Novaseq平台进行高通量测序，再结合生物信息学手段进行序列拼接、注释和特征分析。结果显示：三桠苦叶绿体基因组为158 992 bp的环状四分体分子，含有134个基因；在三桠苦叶绿体基因组内找到86个简单重复序列，主要是A/T单核苷酸重复；检测到26 907个密码子，以A/T结尾的密码子有着更高的使用频次；序列比较分析表明，三桠苦与同科植物在非编码区存在更明显的序列变异；系统进化树揭示不同来源的三桠苦亲缘关系最近，但在基因组成和碱基序列上呈现出多样性。

仁用杏是我国特有的生态经济型树种,也是我国六大木本粮油树种之一。仁用杏浑身是宝,被誉为“铁杆庄家”。与其他杏相比,仁用杏具有适应性强、丰产、出仁率高、营养和经济价值高等优良特点,具有极高的生态维护功能和开发利用潜力。但目前关于仁用杏的分类地位在学术界尚有争议,遗传背景不清晰,阻碍了仁用杏长期育种工程研究的进展,从而制约了这一优良遗传资源的产业化开发。本研究选取仁用杏、普通杏和西伯利亚杏,分别采用形态学分类法、叶绿体全基因组序列比对分析及核基因组SSR分析技术,对仁用杏的分类地位进行了系统研究。主要研究结果

【目的】解析贵定鸟王茶的叶绿体全基因组序列，为其系统发育进化关系研究提供依据。【方法】以3份贵定鸟王茶为试验材料，采用高通量测序技术通过对贵定鸟王茶叶绿体全基因组进行测序、组装和注释，并与来源于NCBI网站的信阳10号、凤凰单枞柚花香（Camellia sinensis cultivar Youhuaxiang）及半天腰（Camellia sinensis cultivar Bantianyao）等23种山茶属近缘植物的叶绿体基因组序列进行系统发育分析，研究贵定鸟王茶叶绿体的基因组特征。【结果】贵定鸟王茶叶绿体基因组全长15 7071 bp，GC和AT含量分别为37.29%和62.71%，为典型四区域结构；共注释光合作用和自我复制等相关基因138个，包括atpA、atpB和atpE等89个蛋白编码基因，rrn5、 rrn4.5和 rrn23等8个rRNA基因，以及trnA-FME，trnC-GCA和trnD-GUC等41个tRNA基因；密码子使用分析表明，编码亮氨酸密码子数量最多，编码半胱氨酸密码子数量最少，并且该物种叶绿体编码基因偏好以A/U（T）结尾；SSR分析表明，贵定鸟王茶SSR较丰富，为其SSR引物开发及系统发育研究奠定基础；IR区边界的收缩与扩张分析表明，贵定鸟王茶四个IR边界区JLB、JSB、JSA、JLA与信阳10号完全一致，无收缩与扩张现象，而与其他7个品种（凤凰单枞、黔茶1号、半天腰、白鸡冠、白叶1号、德宏茶和龙井）相比，均有不同程度的扩张与收缩；系统发育分析表明，贵定鸟王茶与茶亲缘关系较近，其中与信阳10号的亲缘关系最近。【结论】本研究阐明了贵定鸟王茶叶绿体基因结构以及与其他茶树进化关系，为该物种遗传多样性、种群历史动态及系统发育与亲缘关系研究奠定基础。

该研究利用筛选出的一对来自烟草的叶绿体DNA(cpDNA)SSR引物(NTCP9)扩增48份梅花材料的基因组DNA,进行叶绿体DNASSR标记试验。以这48个梅花品种的cpSSR指纹数据为基础,采用NTSYSpc2·11软件计算Nei’s(1972)遗传距离系数、简单匹配系数(SM)、Jaccard匹配系数和Dice匹配系数,并分别进行聚类、排序分析。从新的角度分析讨论基于cpDNA分化揭示的梅花品种间的系统演化关系。

【目的】组装华中樱叶绿体基因组并进行序列特征分析和分子标记初步鉴定。【方法】分别应用SPAdes、prodigal v2.6.3、hmmer v3.1b2及aragorn v1.2.38软件进行华中樱叶绿体基因组组装、基因编码区注释、r RNA和t RNA预测。应用OGDRAW软件进行叶绿体基因组图谱绘制。运用DNAMAN软件对26个樱亚属物种和华中樱的叶绿体基因组序列进行多重比对，人工检索华中樱特有的SNP和InDel位点。应用Codon W1.4.2和EMBOSS的cusp软件分析叶绿体基因组中基因的相对同义密码子使用度。【结果】华中樱叶绿体基因组大小为158 019 bp，其中小单拷贝区（Small single copy,SSC）、大单拷贝区（Large single copy,LSC）和反向重复区（Inverted repeat,IR）大小分别为19 247、85 910和52 862 bp，总GC含量为36.7%。华中樱叶绿体基因组共编码130个基因，包括8个核糖体RNA基因、37个转运RNA基因以及85个蛋白编码基因。序列中有SSR位点240个，其中单核苷酸重复位点153个，二核苷酸重复位点12个，三核苷酸重复位点63个，四核苷酸重复位点11个，六核苷酸重复位点1个。通过与另外26种樱亚属植物叶绿体基因组序列进行多重比对，鉴定了华中樱潜在的种特异性SNP位点29个，InDel标记8个。对密码子进行统计可知，该物种的66种密码子编码了21种氨基酸，其中RSCU> 1的密码子共有32个，有29个以A/U结尾，这些密码子结尾具有A/U偏好性。【结论】华中樱叶绿体基因组是典型的环状四分体结构，其与其他蔷薇科植物叶绿体基因组大小相近。挖掘了一批SSR、SNP和InDel标记，可为华中樱谱系地理学、群体遗传学和种间杂种鉴定等研究提供参考。

【目的】探明玫瑰(Rosa rugosa)与月季(Rosa hybrid)种间杂交障碍原因,为提高观赏玫瑰育种效率提供理论依据。【方法】以牟平野生玫瑰(MP)、‘唐红’玫瑰,以及月季品种‘塞尔维亚’和‘红帽子’为试材,统计分析种间杂交(MPב塞尔维亚’、MPב红帽子’)和品种间杂交(MPב唐红’)的田间坐果率、每果种子数、种子纵径、有胚率、萌发率和成苗率;采用荧光显微法观察花粉管在花柱中的生长状况;利用常规石蜡切片观察受精及胚胎发育状况。【结果】(1)MPב塞尔维亚’种间杂交坐果率和每果种子数均显著低于品种间杂交,MPב红帽子’种间杂交则未结籽。(2)MPב塞尔维亚’种间杂交种子大...

【目的】全面解析鸡骨柴[Elsholtzia fruticosa (Thunb.) Hyland.]叶绿体全基因组序列与结构特征，探讨香薷属药用植物叶绿体基因组的整体特征与变异模式，比较序列的种间变异情况，筛选种间高变异序列，为香薷属药用植物叶绿体基因组的深入研究和应用奠定基础。【方法】以传统民族药用植物鸡骨柴为试验材料，采用高通量测序技术对鸡骨柴进行叶绿体基因组测序、组装和注释，同时利用生物信息学手段对4种香薷属药用植物（鸡骨柴、海州香薷、密花香薷、边山香薷）叶绿体基因组的反向重复区边界、结构同源性、基因密码子使用偏性参数、核苷酸组成及进化关系进行分析。【结果】①鸡骨柴叶绿体基因组全长为151 550 bp，为典型四分体结构，共检测出49个简单重复序列（SSRs）。②4种香薷属药用植物叶绿体基因组边界扩张收缩较为稳定相似，只在个别种（密花香薷、边山香薷）中发生了较小变异。③4种香薷属药用植物的非编码区变异大于编码区，同时大单拷贝区的变异程度最高，反向重复区a的变异程度最低。④相对于其它3个物种，鸡骨柴叶绿体基因组变异程度最低，psbA、petA、psbF、ycf1、petG和psbL等基因编码区存在显著差异，同时trnQ-UUG、trnS-GCT、trnM-GTT、trnS-GGA、trnL-CAA等基因间隔区也存在不同程度的变异。⑤4种香薷属药用植物叶绿体基因组密码子偏好性主要受碱基突变和选择压力的影响，最优密码子大多以A或T（U）作为第3位碱基。⑥系统发育树表明鸡骨柴与野拔子亲缘关系最近。【结论】本研究对香薷属药用植物的系统发育研究和分子标记开发等工作提供了参考依据。