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为了研究桃属植物在蔷薇科内的进化及其系统发生关系，本研究对新疆桃属7个物种叶绿体的matK基因的部分序列测序，与GenBank中的桃亚科（Amygdaloideae）、绣线菊亚科（Spiraeoideae）、苹果亚科（Maloideae）和蔷薇亚科（Rosoideae）叶绿体基因组的matK基因条形码序列进行比对并构建了系统发生树。

MP、ML、NJ树结果基本一致，明显分为3大分支。

苹果亚科与蔷薇亚科各形成一个分支，而绣线菊亚科与桃亚科聚为另一大分支，说明桃属植物与绣线菊亚科关系较近，且李亚科的印第安属植物Oemleriacerasiformis与绣线菊亚科聚在了一起固很可能支持将李属分属于绣线菊亚科的观点。

野生扁桃聚为一小分支，栽培扁桃聚在一小分支，除榆叶梅外其它桃属植物聚为一小分支，而在中国植物志中被分在桃属植物的重瓣榆叶梅与单瓣榆叶梅并未与其它桃属植物聚在一起，固其分类还有待于进一步研究与分析亲。

本文为以matK基因序列对新疆扁桃植物以及桃属植物的分属问题提供了分子依据。

新疆野生郁金香和荷兰栽培种具有不同的进化途径

梁雪1李岩1巴雅尔塔1,3赵玉3王健4祝建波5阎平5刘斌1,2

1.中科院新疆生态与地理研究所系统基因组学研究中心，乌鲁木齐，830011

2.中科院荒漠生态与生物资源重点实验室，乌鲁木齐，830011

3.伊犁师范学院，伊宁，835000

4.阿勒泰地区林业科学研究所，阿勒泰，836500

5.石河子大学生命科学学院，石河子，832000

郁金香（TulipaL.）的起源地至今仍是一个存在争议的问题。

有些学者认为是伊朗或土耳其，但有些人对此提出了异议，认为新疆包括中亚地区也应该是其起源地之一。

本研究运用DNA条形码技术研究新疆野生郁金香与荷兰引进种的亲缘关系和系统分类。

利用rbcL和matK基因条形码的通用引物对采自新疆北疆地区野生郁金香和荷兰引进栽培种进行PCR扩增。

基于rbcL和matK两个目的片段，利用最大简约法（MaximumParsimony）和最大似然法（MaximumLikelihood）构建的系统发生树拓扑结构基本一致。

结果显示：

所有郁金香构成一个单系类群。

新疆野生郁金香和荷兰引进栽培种总体聚为三大分支，其中野生种的一个分支与栽培种的另外两个分支为姐妹群关系。

利用MEGA软件来计算种与种之间的遗传距离表明野生种之间有较近的亲缘关系，栽培种的两个分支间具有一定的遗传距离，但两个分支内部的亲缘关系较为接近，具有较高的支持率。

通过本研究，我们为栽培郁金香和新疆野生郁金香确立了国际通用的植物基因条形码，对野生郁金香进行了有效的分类并首次提供分子证据表明新疆可能是郁金香的原始起源地之一。

新疆早春短命植物分子系统发生关系的初步研究

李岩1,7赵玉3,7郭润华4,7王健5,7祝建波6,7阎平6,7刘斌1,2,7

1.中科院新疆生态与地理研究所系统基因组学研究中心，乌鲁木齐，830011

2.中科院荒漠生态与生物资源重点实验室，乌鲁木齐，830011

3.伊犁师范学院，伊宁，835000

4.伊犁师范学院奎屯校区，奎屯,833200

5.阿勒泰地区林业科学研究所，阿勒泰，836500

6.石河子大学生命科学学院，石河子,832000

7.新疆短命植物研究协作组，乌鲁木齐,830011

早春短命植物是一类利用春季及夏初适宜的温度、水分条件等迅速完成生长发育，在夏季干热气候来临之前结束生命周期的植物类群。

分布在新疆北部的短命植物表现出生活周期较短，一般只有两、三个月左右，最短的仅仅一个半月，通常在三月末四月初萌动，绝大多数短命植物在六月下旬七月上旬结束生活周期。

早春短命植物国内现有报道205种及6个变种，隶属于97属27个科，新疆有198种（含变种），占总数的94%，新疆植物在我国植物区系组成中的这种特殊分布现象并不仅见于短命植物，因此新疆早春短命植物区系在我国荒漠植物区系中是十分独特而重要的植物类群，在新疆进行短命植物的研究具有得天独厚的地缘优势，对于推动植物生物学研究也具有整体意义。

本研究利用国际通用的植物DNA条形码（DNABarcode）技术对新疆早春短命植物进行了初步研究，以期建立一套成熟的短命植物DNA条形码实验体系，研究新疆短命植物系统发生关系及系统分类，为短命植物资源的保护和综合开发利用奠定基础。

本研究从2011年4月至7月，对新疆北疆大部分短命植物分布地区进行了野外样品采集工作，包括乌鲁木齐周边地区（昌吉、呼图壁、阜康、奇台等），古尔班通古特沙漠东缘国道216沿线直到富蕴、青河县境；

阿勒泰地区，石河子（包括莫索湾），奎屯-独山子地区以及伊犁地区为主要的集中采集地点。

采样点覆盖了北疆大部分地区。

除短命植物外，还采集到非短命植物及未鉴定植物样本200余份。

截止目前已经采集到短命植物样本178份，隶属于20个科，其中十字花科、菊科、百合科、禾本科样品居多，分别为43份，20份，30份，10份；

豆科、玄参科、罂粟科、次之；

其它科样品较少。

样品采集后用特定的组织固定剂固定，带回实验室进行基因组DNA提取，以通用引物扩增rbcL和matK基因序列，PCR扩增后测序。

经过测序共得到296条序列，其中rbcL175条，matk121条，经过序列校正和比对后，挑选了其中的部分序列和GenBank中的部分序列用最大似然法构建了基于rbcL基因的系统发生树。

短命植物聚成两大分支，单子叶植物、双子叶植物聚各为一支。

单子叶植物聚为两个大支，禾本科、莎草科聚为一个分支（BS=62%），与百合科、石蒜科、鸢尾科聚为一个分支（BS=53%）。

莎草科、禾本科各聚为一单系群（BS均=99%），成姊妹群关系。

石蒜科、鸢尾科聚为一支（BS=58%）与单系群百合科（BS=99%）成姊妹群关系，石蒜科与鸢尾科的亲缘关系较近，它们与百合科的距离较远。

百合科由百合属、顶冰花属、郁金香属和葱属三个大分支组成（BS=99%），葱属与郁金香属成姊妹群关系（BS=54%），两个属具有较近的亲缘关系。

双子叶植物聚为九个分支。

毛茛科、罂粟科、小糪科、紫堇科（荷包牡丹科）组成双子叶短命植物的第一个大分支（BS=62%），与其他科双子叶短命植物成姊妹群关系，小糪科与紫堇科聚为一支（BS=99%），传统分类学中毛茛科、罂粟科、小糪科、紫堇科同属毛茛目（Ranunculales）。

十字花科聚为一支，包括庭荠、条叶庭荠、涩芥、卷果涩芥、离子芥、念珠芥、亚麻荠、舟果荠、脱喙荠、丝叶荠等属（BS=80%），与同属十字花目的山柑科聚在一起，组成第二个大分支。

报春花科、伞形科、茜草科、牻牛儿苗科、菊科各自聚为一支，组成双子叶短命植物的其它五个大分支。

豆科聚为一支与其姊妹群远志科构成双子叶短命植物的的第八个大分支。

玄参科、唇形科、车前科、紫草科组成双子叶短命植物的的第九个大分支，玄参科聚为一单系群与其姊妹群车前科聚在一支中（BS=90%），并与唇形科成姊妹群关系（BS=78%）。

紫草科聚为一支（BS=78%）与玄参科、唇形科、车前科组成的分支聚在一起（BS=64%），成姊妹群关系。

基于分子水平的系统分类与形态学分类的结果基本吻合，同属百合目的百合科、鸢尾科聚为一支；

禾本科、莎草科同属禾本目，聚为一支；

十字花目的十字花科、山柑科聚在一起；

豆目（Fabales）的豆科、远志科聚在一起；

玄参科、唇形科、车前科同属唇形目，在系统树中也聚在一起。

由于分子分类与传统分类采用的分类标准不一，结果也会有所差异，如基于基因亲缘关系分类的APGII分类法认为石蒜科可以和葱科及百子莲科合并，也可以单分，传统分类如（克朗奎斯特分类法）将石蒜科分类在百合目内；

紫草科根据克朗奎斯特分类法，属于唇形目，但根据APGII分类法，紫草科属于I类真菊分支，可是不属于任何一目，是一个独立的科。

本研究中，石蒜科聚在百合目中，可是未得到很强的支持率（BS=53%）；

紫草科与唇形目（玄参科、唇形科、车前科）植物聚为一起，为姊妹群关系，但也未得到很强的支持率（BS=64%）；

对紫草科和石蒜科及其它争议种属的分类还需进一步的研究。

本研究首次初步建立了新疆早春短命植物类群的基因条形码技术体系并成功的构建了其分子系统发生关系。

虽然这个区系表现出门类繁多，研究结果仍然具有高度的可行性和可信度，但研究结果也表明rbcL基因条形码技术在新疆短命植物科水平上的分类与传统分类结果具有较高的一致性。

植物基因条形码中的matK的优化实验也将与近期完成，深入的研究将包括物种收集等工作，这些将使整个研究继续提高基因条形码技术的应用将为新疆短命植物系统发生和系统分类，提供快捷、方便、准确的手段。

应用DNA条形码对新疆玄参科的鉴定和系统发生分析

王建成梁雪李岩刘斌

中科院新疆生态与地理研究所系统基因组学研究中心，乌鲁木齐，830011

DNA条形码技术是通过使用标准DNA片段对物种进行快速、准确识别的技术，构成基于形态学的传统物种分类分子水平上的重要补充。

本文基于叶绿体基因rbcL序列,对新疆玄参科植物在分子水平上的物种分类进行了初步尝试，探讨DNA条形码对该科植物的鉴定作用。

对采集自新疆的10个婆婆纳属样本进行PCR扩增和测序后，联合GenBank所提供的该科rbcL基因数据，进行了属内和属间变异度的比较，并使用ML和NJ方法构建系统发生树分析该科植物的演化关系。

玄参科rbcL序列的属内和属间变异、barcodinggap和鉴定成功率等指标显示其适合作为玄参科的DNA条形码候选序列，进行该科植物的属级分类。

所构建的系统发生树的严格一致性表明：

婆婆纳属的单系性得到90%以上的自展支持，包括4个主要分支；

其中，新疆有8个样本单独形成一个分支，获得了严格一致树86%以上的有效自展支持，而另外2个新疆本地样本与该属其它两个种形成一个分支。

未来将加入matK、ITS序列与rbcL序列进行联合分析并扩大取样范围，以对新疆玄参科植物进行种级水平上的有效分类，也为该科药用植物的遗传育种和种质资源保存提供依据。

新疆阿勒泰地区短命植物基于rbcL序列的系统发生分析

王健1姜凤琴2梁雪2李岩2刘斌2

1．阿勒泰地区林业科学研究所，阿勒泰，836500

2．中科院新疆生态与地理研究所系统基因组学研究中心，乌鲁木齐，830011

本研究运用国际通用植物基因条形码技术研究了新疆阿勒泰地区短命植物系统发生关系，以叶绿体rbcL基因部分序列对阿勒泰地区采集的短命植物利用最大简约法（MP）与最大似然法（ML）建立系统发生树。

结果表明MP与ML系统树拓扑结构基本一致，唇形目的玄参科与车前科聚为一支；

紫草科、百合科、禾本科各形成独立分支；

十字花科植物聚在一支且自展支持率较高，与传统分类学结果基本一致。

未定名的334与336号样本同十字花科聚为一支，说明334与336号样本可能为十字花科植物。

以上结果表明rbcL基因条形码技术对植物系统发生关系研究和系统分类研究具有切实的可行性和广阔的应用前景。

基于基因条形码技术的阿勒泰地区桦树系统发生关系研究

王健1李岩2梁雪2孔艳2张哲2刘斌2

1．阿勒泰地区林业科学研究所，阿勒泰，836500

2．中科院新疆生态与地理研究所系统基因组学研究中心，乌鲁木齐，830011

桦木科（Betulaceae），为壳斗目（Fagales）落叶乔木或灌木，共6属，约200种，中国拥有包括所有6属的约70余种。

桦树是优良的造林树种和优质用材林之一，尤以桦木属最为重要。

根据花和果的形态结构，桦木科分为榛族（榛科Coryleae）和桦木族2族6属，克朗奎斯特分类法和APGII将榛科和桦木科合并，归到桦木科中。

本研究应用植物基因条形码技术研究阿勒泰地区桦树系统发生关系。

对来自阿勒泰地区一居群内的13株桦树利用最大简约法和邻接法构建了基于rbcL和matK基因的系统发生树。

以rbcL和matK基因分别构建的简约树和邻接树的聚类结果基本一致，桦木科与外群胡桃科（Juglandaceae）聚为两个分支；

桦木科聚为一支，由两个单系群构成（BS=100%），桦木属（Betula）聚为一个单系群（BS=99%）；

榛属（Corylus），铁木属（Ostrya），鹅耳枥属（Carpinus）聚为另一单系群（BS=100%），简约树中，铁木属和鹅耳枥属聚为一支与榛属是姐妹群关系（BS=100%）。

以rbcL和matK建立的简约树和邻接树均表明阿勒泰地区桦木属与GenBank中的桦木属序列聚为一支（BS=99%），属内差异较小。

本研究初步结果表明：

桦木属种间遗传距离较小，桦木属与榛属、铁木属和鹅耳枥属的遗传距离小于与胡桃科的遗传距离，支持克朗奎斯特分类法和APGII将榛科和桦木科合并到桦木科中的观点。

DNA条形码在新疆石蒜科鸢尾蒜属植物

系统发生分析中的应用

徐莲1姜凤琴2张哲2梁雪2李岩2刘斌2

1．伊犁师范学院，伊宁，835000

2．中国科学院生态与地理研究所系统基因组学研究中心，乌鲁木齐，830011

石蒜科（Amaryllidaceae）鸢尾蒜属在新疆地区有鸢尾蒜（Ixioliriontataricum）、准噶尔鸢尾蒜（Ixiolirionsongaricum）（新种）两种。

DNAbarcode技术为近年来发展起来的一门物种鉴定的新兴技术，目的是快速、准确地对已知物种和新发现物种进行分子鉴定。

相对于传统生物鉴定方法的优势在于可以快速发现隐存种，鉴定缺少形态数据或形态不易区分的种类，为物种分子鉴定提供简单有效的工具。

本研究运用DNA条形码技术对石蒜科物种进行系统分类地位和亲缘关系研究。

对采自新疆乌鲁木齐、伊犁、阿勒泰、石河子等地的鸢尾蒜属植物进行叶绿体rbcL和matK基因部分序列PCR扩增及测序，测序的序列与Genbank中石蒜科rbcL和matk全长序列进行比对分析，ML、MP、NJ法构建系统发生树。

三种方法构建的系统发生树拓扑结构基本一致，以百合科的三个属作为外类群，石蒜科分为两大分支，测得的新疆鸢尾蒜属与GenBank中鸢尾蒜属聚为一分支，构成一个单系群，自展支持率为99%；

GenBank中除鸢尾蒜属外的其他属聚为一个分支，均得到了较高的自展支持率；

从树图中可知鸢尾蒜属与石蒜科其他属的序列构成姐妹群。

通过本研究，我们确立了新疆地区石蒜科的鸢尾蒜属国际通用的DNA条形码，并对新疆地区石蒜科各属间的分类提供了分子生物学依据。

新疆野生蔷薇与栽培品种的DNA条形码分析

杨帆1郭润华1隋云吉1梁雪2李岩2刘斌2

1．伊犁师范学院奎屯校区，奎屯，833200

2．中国科学研究院生态与地理研究所系统基因组学研究中心，乌鲁木齐，830011

中国原产蔷薇属（RosaL.）植物有82种，新疆有21个种1个变种，其中原产新疆的有12个种1个变种。

本研究运用DNA条形码技术研究新疆蔷薇属植物与栽培品种的亲缘关系和系统分类。

利用rbcL基因的通用引物对采自新疆的10种蔷薇属植物和1种以新疆野生蔷薇为亲本杂交获得的栽培品种‘天山祥云’等DNA进行PCR扩增，并对扩增出序列构建了基于rbcL的分子系统进化树。

结果显示‘天山祥云’与宽刺蔷薇（R.platyacantha）、尖刺蔷薇等（R.oxyacantha）4种新疆野生蔷薇亲缘关系较近，聚为一支；

伊犁蔷薇（R.sliverhjelmii）等3个种亲缘关系较近，聚为一支；

疏花蔷薇（R.laxa）与多刺蔷薇（R.spinosissima）等3个种亲缘关系较近，聚为一支。

本研究在分子层面上对新疆野生蔷薇和栽培种的亲缘关系进行了分析，为蔷薇栽培种的遗传多样性保育提供依据。

新疆百合科植物的DNA条形码分析

袁珂蒙1梁雪2李岩2刘斌2

1．北京农学院，北京，102206

2．中国科学院新疆生态与地理研究所系统基因组学研究中心，乌鲁木齐，830011

本研究采用rbcL基因研究了新疆百合科植物的系统发生关系。

样品采自阿勒泰、石河子、伊犁地区，包括葱属、郁金香属、猪牙花属、贝母属，野百合属等5个属。

采用CTAB法提取DNA，进行PCR扩增和产物测序，结合GenBank中百合科rbcL序列，以无患子科为外类群，基于简约性和似然性标准进行系统发生树构建。

构建的2个系统发生树拓扑结构结果基本一致，聚类为3个分支，部分数据和GenBank中百合科序列聚为一支，形成单系类群；

大部分新疆百合科植物序列聚为另一分支，葱属聚类在百合科中。

葱属与郁金香属、野百合属亲缘关系较近，这与APGⅡ系统中将葱属划出百合科中的结论不一致，为葱属植物的分子系统重构提供了依据。

本研究首次提供的新疆百合科植物的国际通用的植物DNA条形码基础数据并证明在分子系统发生中的应用价值，对于推动新疆百合科植物的研究具有一定的理论和实际意义。

基于叶绿体rbcL序列的报春花科植物

系统发生关系分析

张雪亮梁雪姜凤琴李岩刘斌

中科院新疆生态与地理研究所系统基因组学研究中心，乌鲁木齐，830011

本文利用植物基因条形码技术研究了新疆报春花科（Primulaceae）植物的系统发生关系关系。

对采自新疆地区的报春花属和点地梅属植物扩增叶绿体rbcL序列，以测序所得到的序列与Genbank中该科的部分rbcL序列进行比对分析，运用ML、MP法构建系统发生树。

报春花属（PrimulaL.）和点地梅属植物（AndrosaceL.）聚为两个分支，新疆报春花属与Primulamiyabeana聚为一支，为报春花属其它植物的姐妹群；

在MP树中点地梅属植物聚为两个分支，与报春花属构成姐妹群关系，但该分支的可信度较低，其结论还有待进一步数据的验证。

本研究利用DNA条形码技术初步研究了报春花科报春花属和点地梅属植物的系统发生关系，为进一步研究其起源和亲缘关系奠定了基础。

基于DNA条形码的新疆唇形科植物鉴定以及

亲缘关系的系统发生分析

张哲粱雪李岩刘斌

DNA条形码技术（DNABarcoding）是当前植物分子进化研究的新兴领域，是分子分类学研究的基本依据之一。

本报告致力于研究新疆部分唇形科植物与同科其他种属植物之间的亲缘关系，利用叶绿体基因ribulose-15-bisphosphatecarboxylase（rbcL）DNA条形码对所得序列进行了系统发生关系分析。

结果：

对裂叶荆芥属（Schizonepeta）两种植物，糙苏（phlomisumbrosa），及新风轮菜（Calaminthanepeta）与其他30个唇形科物种及3个马鞭草属（Verbena外群）共37条rbcL序列进行了比对及基于DNA条形码系统发生树的构建（NJ、ML、UPGMA）。

经过对比分析，马鞭草属（Verbena）外类群明显（Bootstrap>

90）,序列可分为两个单系群，各种属之间亲缘关系远近分明，可见rbcL条形码的变异性足以用作唇形科植物的种属亲缘与进化关系分析的的分子分类学证据。

分析还表明新疆裂叶荆芥属（Schizonepeta）植物与荆芥属（Nepeta）为姊妹群（Bootstrap>

90），新疆新风轮菜（Calaminthanepeta）与迷迭香（RosmarinusofficinalisL）、青兰（Dracocephalummoldavica）为姊妹群（Bootstrap>

85）,新疆糙苏（phlomisumbrosa）与野芝麻属（LamiumL.）、夏至草属（Marrubium）亲缘关系较为接近（Bootstrap>

50）。

本研究显示DNA条形码技术在唇形科植物的物种鉴定上有较好的应用前景。

唇形科植物多为药用植物，对唇形科药用植物与其易混物种进行分子鉴定，具有特定的生物学意义及应用价值。

运用DNA条形码对新疆干旱区十字花科短命与非短命物

进行比较系统发育分析

尹彦强李岩梁雪刘斌

中国科学院新疆生态与地理研究所系统基因组学研究中心，乌鲁木齐，830011

十字花科植物是显花植物（被子植物）中具有重要的生物学研究、农业和其它经济价值的种类繁盛的一类植物。

其在新疆干旱区广泛分布，由67属251种组成，其中短命植物38种，该科具有基于叶绿体ndhF基因系统发生分析得到的三个主要世系。

然而，有些短命植物的识别与鉴定存在困难，物种水平上的系统发生关系尚未明确，故我们基于测得的该地区十字花科13种短命植物与30余种非短命植物的DNA条形码（可用于物种识别与鉴定的matK,rbcL或ITS等分子标记）以及GenBank上已发表的序列重建系统发生关系。

本研究利用matK和rbcL组合分析得知种间遗传距离大于种内的，并构建了最大简约树（MPtree），初步理顺了所研究物种之间的亲缘关系，它们的系统分类地位得到分子水平的验证和进一步明确，比较系统发生关系的分析表明该科短命与非短命植物在进化过程中出现分歧，我们推测其分化时间与最后的冰期和该干旱区的形成时期有关。

新疆地区柽柳与古柽柳的系统发生关系的初步研究

赵海1姜凤琴2尹彦强2梁雪2李岩2刘斌2

吴玉虎3潘伯荣2

1伊犁师范学院化学与生物科学学院，伊宁835000;

2中国科学院新疆生态与地理研究所系统基因组学研究中心，乌鲁木齐830011;

3中科院西北高原生物学研究所西宁810008

柽柳（Tamaricaceae）是一个古老的物种，起源于第三纪，分布在包括中亚地区在内的“古地中海”沿岸地区。

柽柳（Tamaricaceae）属于石竹目（Car