基于ITS2序列探讨兰属的DNA条形码鉴定和系统发育关系

摘要

兰属中许多类型具有极高的观赏和经济价值,并在兰花产业中占据重要地位.由于兰属植物复杂的演化、遗传历史,f直以来分类鉴定困难,存在诸多分类学争议.近年来,快速发展的DNA条形码技术为兰属植物的分类鉴定提供了新的思路.该研究利用12个兰属本地样品和250条GenBank下载的兰科ITS2序列(其中81条属于兰属),通过BLAST1、遗传变异、建树法等分析评估了ITS2序列用于兰属植物分子鉴定的可行性,并基于建树结果探讨了兰属的系统发育关系.BLAST1结果显示,ITS2序列可以准确鉴定12个本地兰属样品的属、亚属划分,鉴定成功率达到100％;在组水平也具有较好的鉴定能力,鉴定成功率为92％,但在物种水平上的鉴别能力较差,鉴定成功率仅17％.参考库(GenBank下载的250条兰科ITS2序列)遗传变异分析结果显示,兰属ITS2序列具有很高的遗传多样性(变异率为74.9％),在属、亚属水平上能较好地区分,但在组或组下的物种水平,由于组内和组间变异、种内和种间变异存在较大重叠,鉴别能力较差.建树结果显示,ITS2序列可以将兰属中的建兰亚属、兰亚属和大花亚属明显区分开,建兰亚属与兰亚属亲缘较近,两者与大花亚属亲缘较远,同还发现莲瓣兰与春兰在系统发育树中关系紧密,结果支持Du Puy&Cribb的3亚属划分,并暗示莲瓣兰可能是春兰下的f个变种或品种(支持率为69％).综上所述,ITS2序列在兰属植物的分子鉴定上具有f定的应用价值,可作为兰属植物DNA条形码鉴定的辅助条形码.