钩藤属植物分子鉴定的DNA条形码筛选

目的 应用分子生物学鉴定技术,筛选出应用于鉴定钩藤属物种的最佳DNA条形码,建立快速、准确、便捷的钩藤属植物鉴定方法.方法 从广东、广西等地收集了8个钩藤属物种的叶片、茎枝作为材料,共计44份样品.提取样品总DNA,分别对条形码ITS、matK、psbA-trnH、rbcL、trnL-trnF序列进行扩增、测序、拼接、校对;利用MEGA7.0分析比对序列特征;基于TaxonDNA计算种内、种间的遗传距离以分析barcoding gap及Best Match、Best Close Match评估DNA条形码的鉴别能力;使用MEGA7.0、Phylosuite等软件构建单条形码及组合条形码的最大似然法(maximum likelihood,ML)、最大简约法(maximum parsimony,MP)、贝叶斯推断法(bayesian inference,BI)系统发育树.结果 条形码 ITS、matK、psbA-trnH、rbcL、trnL-trnF序列均扩增成功且具有较高的测序成功率,其中psbA-trnH具有最多的变异位点,ITS次之,rbcL最少;Best Match、Best Close Match与Barcoding gap分析结果显示:5个单一条形码中,ITS鉴定钩藤属物种效果突出且具有明显的Barcoding gap,而组合条形码ITS+rbcL序列表现更为优异.基于所有单一条形码构建的系统发育树,ITS序列的物种鉴别成功率最高,能够准确鉴定8个钩藤属物种;基于组合条形码构建的系统发育树,ITS+rbcL序列具有最高的平均节点支持率,且该序列集包含的11个钩藤属物种均能单独聚为一支.结论 应用ITS+rbcL的序列组合能够实现钩藤属不同物种的准确鉴定.