全 文 ：北方园艺２０１６（１６）：１０３～１０７ ·生物技术·
第一作者简介：赵博（１９８１－），女，河南南阳人，博士，副研究员，研究
方向为植物细胞学与分子系统发育。Ｅ－ｍａｉｌ：ｃａｌｊｏｎｅ＠１６３．ｃｏｍ．
责任作者：唐文秀（１９７３－），女，本科，副研究员，现主要从事珍稀濒
危植物保护等研究工作。Ｅ－ｍａｉｌ：ｔａｎｇｗｘ９９＠１６３．ｃｏｍ．
基金项目：广西自然科学基金资助项目（２０１２ＧＸＮＳＦＢＡ０５３０７５）。
收稿日期：２０１６－０４－２６
ＤＯＩ：１０．１１９３７／ｂｆｙｙ．２０１６１６０２７
基于叶绿体ｎｄｈＡ基因内含子序列的ＤＮＡ
条形码在秋海棠属物种鉴定中的应用
赵 博１，李 景 剑２，毛 世 忠１，唐 文 秀１
（１．中国科学院 广西植物研究所，广西 桂林５４１００６；２．华南农业大学 林学与风景园林学院，广东 广州５１０６４２）
摘 要：以１８种秋海棠属植物为试材，基于叶绿体ｎｄｈＡ基因内含子片段，利用Ｃｏｄｏｎ Ｃｏｄｅ
Ａｌｉｇｎｅｒ软件拼接序列后，通过ＭＥＧＡ软件进行比对并计算１９个秋海棠属植物种间及种内遗传
距离，最后利用邻接法构建分子系统树，研究了该片段作为ＤＮＡ条形码对秋海棠属植物进行物
种鉴定的可行性。结果表明：秋海棠属１９个种类共５９个个体的ｎｄｈＡ基因内含子序列长度为
１ １８２ｂｐ，在所考察的候选秋海棠属植物中具有最大的种间变异和较小的种内变异，且二者存在
极显著差异。在系统树中，秋海棠属植物每一物种能够分别形成各自独立的分支，表现出良好单
系性。基于ｎｄｈＡ基因内含子的ＤＮＡ条形码在识别秋海棠属植物物种方面和传统形态学基本
一致。该研究表明，以ｎｄｈＡ基因内含子作为秋海棠属植物ＤＮＡ条形码进行物种鉴定具有一定
的可行性。
关键词：秋海棠属；ｎｄｈＡ基因内含子；ＤＮＡ条形码；物种鉴定
中图分类号：Ｑ ９４８ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００１－０００９（２０１６）１６－０１０３－０５
秋海棠属（Ｂｅｇｏｎｉａ Ｌ．）为秋海棠科（Ｂｅｇｏｎｉａｃｅａｅ）一
年或多年生草本、灌木或小树枝状植物，全世界约１ ５００～
１ ６００种［１］。在中国约有１７３种，分布于长江以南的地
区，常见于云南、广西和贵州［２－３］。由于秋海棠属植物在
习性、生境、性别、形态等方面均表现出很高的多样性，
品种繁多，其中大部分具有极高的观赏价值，在国内外
花卉市场颇受人们的喜爱［４］。另外，秋海棠属植物也是
我国少数民族中常见的民族药，具有清热解毒、散瘀消
肿的功效［５－６］。由此可见，秋海棠属植物中蕴藏着丰富
的观赏、药用资源有待进一步的开发利用。然而，
秋海棠属植物性状受环境影响较大，即使同一种类的不
同居群，在某些性状上的变异也比较显著，很多近缘种
类难以鉴定［７］。同时该属大多是多汁草本植物，具有肉
质的茎、娇嫩的花和果实，传统方法压制成标本后，在叶
片颜色、花纹、毛被颜色和花被片颜色等方面都有很大
程度的失真，果实和子房的形态解剖学特征等是属下分
组不可缺少的重要鉴定特征，在多汁的果实被压干以后
容易变形，给传统的分类鉴定带来较大的困难［８－９］。因
此，为秋海棠属植物寻找快速、高效的分类鉴定方法一
直都是研究的热点。
ＤＮＡ条形码（ＤＮＡ ｂａｒｃｏｄｉｎｇ）是通过使用短的标准
ＤＮＡ片段，对物种进行快速、准确的识别和鉴定［１０－１３］。
ＤＮＡ条形码不仅是传统植物分类与鉴定的强有力补
充，而且能突破对经验的过度依赖，可以在较短时间内
建成易于利用的应用系统，在物种分类和鉴定方面展示
出了强大的生命力［１４］。植物ＤＮＡ条形码片段主要在叶
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔａｋｉｎｇ ｃｈｅｓｔｎｕｔ ａｓ ｔｅｓｔ ｍａｔｅｒｉａｌ，ＧＢＳＳ ｇｅｎｅ ｗａｓ ｃｌｏｎｅｄ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｆｉｒｓｔ ｓｔｒａｎｄ ｏｆ Ｃａｓｔａｎｅａ ｍｏｌｓｓｉｎａ ｓｅｅｄ’ｓ
ｃＤＮＡ ｔｈｒｏｕｇｈ ＲＴ－ＰＣＲ ｍｅｔｈｏｄｓ，ａｎｄ ｔｈｅ ｂｉｏｉｎｆｏｒｍａｔｉｃｓ ｃｈａｒａｃｔｅｒｓ ｗｅｒｅ ａｎａｌｙｓｅｄ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ａ ｆｕｌ ｌｅｎｇｔｈ
ｃＤＮＡ ｏｆ Ｃｇｂｓｓ（ＧｅｎＢａｎｋ ａｃｃｅｓｓｉｏｎ ｎｕｍｂｅｒ：ＫＵ１６２９４５）ｗａｓ ｏｂｔａｉｎｅｄ．Ｔｈｅ ｌｅｎｇｔｈ ｏｆ Ｃｇｂｓｓ ｇｅｎｅ ｗａｓ ２ ０８５ｂｐ，ｗｈｉｃｈ
ｃｏｎｔａｉｎｅｄ ａｎ ｏｐｅｎ ｒｅａｄｉｎｇ ｆｒａｍｅ ｅｎｃｏｄｉｎｇ ６１１ａｍｉｎｏ ａｃｉｄｓ．Ｔｈｅ ｂｉｏｉｎｆｏｒｍａｔｉｃｓ ａｎａｌｙｓｉｓ ｉｎｄｉｃａｔｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｐＩ ａｎｄ ＭＷ ｏｆ
ａｎｉｍｏ ａｃｉｄｓ ｅｎｃｏｄｅｄ ｂｙ Ｃｇｂｓｓ ｗｅｒｅ ｐｒｅｄｉｃｔｅｄ ｔｏ ｂｅ ８．３６ａｎｄ ６７．５８０ ９ｋＤａ，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ，ａｎｄ ｔｈｅ ｐｒｏｔｅｉｎ ｈａｄ ｏｎｅ ＧＴ１＿
ｇｌｙｃｏｇｅｎ＿ｓｙｎｔｈａｓｅ ｄｏｍａｉｎ．Ａｎｄ ｔｈｅ ｆｒａｇｍｅｎｔ ｈａｄ ８５％ｈｏｍｏｌｏｇｙ ｉｄｅｎｔｉｃａｌ ｔｏ ｔｈｅ ａｌｒｅａｄｙ ｒｅｐｏｒｔｅｄ ｓｅｑｕｅｎｃｅ ｏｆ ＧＢＳＳ Ｉ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｃａｓｔａｎｅａ ｍｏｌｓｓｉｎａ；ｇｒａｎｕｌｅ－ｂｏｕｎｄ ｓｔａｒｃｈ ｓｙｎｔｈａｓｅ；ｃｌｏｎｅ；ｓｅｑｕｅｎｃｅ ａｎａｌｙｓｉｓ
３０１
·生物技术· 北方园艺２０１６（１６）：１０３～１０７
绿体基因组上进行选择，此外还有核基因ＩＴＳ［１５－１７］。因
为用于ＤＮＡ条形码研究的标准基因，一方面应该足够
保守，能够利用通用引物进行大范围的扩增；另一方面
应该有足够的变异来区分不同物种ＤＮＡ序列，从而进
行鉴定［１８］。而目前为止，植物ＤＮＡ条形码尚处于对所
提议的各片段比较和评价阶段，还未获得统一的标
准［１９］。
目前已有关于利用ＤＮＡ条形码对秋海棠属植物进
行物种鉴定的相关研究报道，但是这些研究结果表明，
叶绿体基因ｒｂｃＬ、ｍａｔＫ和ｐｓｂＡ－ｔｒｎＨ种内和种间变异
都较小，都不足以区分秋海棠属植物，只有ＩＴＳ／ＩＴＳ２种
内和种间变异大，可考虑作为秋海棠属ＤＮＡ条形码鉴
定的候选片段［８，２０－２１］。因此，在鉴定秋海棠属植物时还
需选择更多的有效基因。该试验应用植物ＤＮＡ条形码
片段ｎｄｈＡ基因内含子区对中国秋海棠属植物１９个种
类共５９个个体进行了研究，评价其ＰＣＲ扩增和测序成
功率，种内种间差异及物种鉴定能力，探讨该基因片段
是否适合作为秋海棠属的候选ＤＮＡ条形码。
１ 材料与方法
１．１ 试验材料
采集分布于中国广西、云南和广东地区的秋海棠属
植物１８种共５８个个体（表１），标本存放于中国科学院广
西植物研究所，同时从ＧｅｎＢａｎｋ数据库中下载Ｂｅｇｏｎｉａ
ｏｘｙｌｏｂａ序列１条（ＧｅｎＢａｎｋ ＩＤ：ＪＦ７５６３３５），共计１９种５９
个个体。
１．２ 试验方法
１．２．１ 秋海棠ＤＮＡ的提取 由于秋海棠属植物的
ＤＮＡ较难提取，在提取总ＤＮＡ时，用液氮将叶片彻底
磨成粉末状后，加入ＣＴＡＢ－ｆｒｅｅ＋２％ＰＶＰ溶液将粉末混
匀，然后放入－２０℃冰冻１０ｍｉｎ后，离心弃上清液，再
采用植物基因ＤＮＡ提取试剂盒（Ｔｉａｎｇｅｎ Ｂｉｏｔｅｃｈ Ｃｏ．，
Ｃｈｉｎａ）按说明书操作步骤提取样品总ＤＮＡ。通过紫外
分光光度计和１％ 琼脂糖凝胶电泳检测ＤＮＡ的质量和
浓度，最后将浓度调整为３０～５０ｎｇ·μＬ－１，于－２０℃贮
存备用。
表１ 供试１８种秋海棠样品情况
Ｔａｂｌｅ １ Ｂｅｇｏｎｉａ ｏｘｙｌｏｂａｓａｍｐｌｅｓ ｆｏｒ ｔｅｓｔ
样品名称
Ｓａｍｐｌｅｓ ｎａｍｅ
采集地点
Ｌｏｃａｔｉｏｎ
ＧｅｎＢａｎｋ号
ＧｅｎＢａｎｋ Ｎｏ．
样品名称
Ｓａｍｐｌｅｓ ｎａｍｅ
采集地点
Ｌｏｃａｔｉｏｎ
ＧｅｎＢａｎｋ号
ＧｅｎＢａｎｋ Ｎｏ．
Ｂｅｇｏｎｉａ ｊｉｎｇｘｉｅｎｓｉｓ 广西桂林植物园、广西靖西
ＫＴ５９９０６６
ＫＴ５９９０６７
ＫＴ５９９０６８
Ｂｅｇｏｎｉａ ｐｓｅｕｄｏｄａｘｉｎｅｎｓｉｓ 广西桂林植物园、广西大新
ＫＴ５９９０４７
ＫＴ５９９０４８
ＫＴ５９９０４９
Ｂｅｇｏｎｉａ ｆｉｌｉｆｏｒｍｉｓ 广西桂林植物园、广西龙州
ＫＴ５９９０７７
ＫＴ５９９０７８
ＫＴ５９９０７９
Ｂｅｇｏｎｉａ ｇｒａｎｄｉｓ 广西桂林植物园
ＫＴ５９９０７２
ＫＴ５９９０７３
Ｂｅｇｏｎｉａ ｕｍｂｒａｃｕｌｉｆｏｌｉａ 广西桂林植物园、广西大新
ＫＴ５９９０４５
ＫＴ５９９０４６
Ｂｅｇｏｎｉａ ｃｈｉｎｇｉ 广西桂林植物园
ＫＴ５９９０９１
ＫＴ５９９０９２
ＫＴ５９９０９３
Ｂｅｇｏｎｉａ ｌｅｐｒｏｓａ 广西桂林植物园、广西大尧山
ＫＴ５９９０６３
ＫＴ５９９０６４
ＫＴ５９９０６５
Ｂｅｇｏｎｉａ ｆｉｍｂｒｉｓｔｉｐｕｌａ 广西桂林、广东鼎湖山、云南昆明植物研究所
ＫＴ５９９０３９
ＫＴ５９９０４０
ＫＴ５９９０４１
ＫＴ５９９０４２
ＫＴ５９９０４３
Ｂｅｇｏｎｉａ ｄａｘｉｎｅｎｓｉｓ 广西桂林植物园、广西大新
ＫＴ５９９０８８
ＫＴ５９９０８９
ＫＴ５９９０９０
Ｂｅｇｏｎｉａ ｐａｌｍａｔａ 广西金秀
ＫＴ５９９０５４
ＫＴ５９９０５５
ＫＴ５９９０５６
Ｂｅｇｏｎｉａ ｐｉｃｔｕｒａｔａ 广西桂林植物园、广西靖西
ＫＴ５９９０５０
ＫＴ５９９０５１
ＫＴ５９９０５２
ＫＴ５９９０５３
Ｂｅｇｏｎｉａ ｌｏｎｇｉｆｏｌｉａ 云南
ＫＴ５９９０６０
ＫＴ５９９０６１
ＫＴ５９９０６２
Ｂｅｇｏｎｉａ ｌｕｏｃｈｅｎｇｅｎｓｉｓ 广西桂林植物园、广西罗成
ＫＴ５９９０５７
ＫＴ５９９０５８
ＫＴ５９９０５９
Ｂｅｇｏｎｉａ ｈａｎｄｅｌｉ 广西桂林植物园、广西金秀
ＫＴ５９９０６９
ＫＴ５９９０７０
ＫＴ５９９０７１
Ｂｅｇｏｎｉａ ｆａｎｇｉ 广西桂林植物园、广西龙州
ＫＴ５９９０８０
ＫＴ５９９０８１
ＫＴ５９９０８２
Ｂｅｇｏｎｉａ ｃａｔｈａｙａｎａ 广西桂林植物园、广西上思
ＫＴ５９９０９４
ＫＴ５９９０９５
ＫＴ５９９０９６
Ｂｅｇｏｎｉａ ｇｉｇａｐｈｙｌｌａ 广西桂林植物园、广西龙州
ＫＴ５９９０７４
ＫＴ５９９０７５
ＫＴ５９９０７６
Ｂｅｇｏｎｉａ ｅｄｕｌｉｓ 广西桂林植物园、广西靖西
ＫＴ５９９０８３
ＫＴ５９９０８４
ＫＴ５９９０８５
ＫＴ５９９０８６
ＫＴ５９９０８７
４０１
北方园艺２０１６（１６）：１０３～１０７ ·生物技术·
１．２．２ 序列扩增 选用ｎｄｈＡ基因内含子区通用引物
ｎｄｈＡｘ１（ＧＣＹ ＣＡＡ ＴＣＷ ＡＴＴ ＡＧＴ ＴＡＴＧ ＡＡＡ
ＴＡＣＣ）和ｎｄｈＡｘ２（ＧＧＴ ＴＧＡ ＣＧＣ ＣＡＭ ＡＲＡ ＴＴＣ
ＣＡ）。ＰＣＲ扩增反应体系（２５μＬ）：２×Ｔａｑ ＰＣＲ Ｍｉｘ
１２．５μＬ，引物（２．５μｍｏｌ·Ｌ
－１）各１．０μＬ、ＤＮＡ模板２μＬ，
最后用ｄｄＨ２Ｏ补足至２５μＬ。ＰＣＲ扩增程序：９４℃预变
性５ｍｉｎ，９４℃变性３０ｓ，５７℃退火４５ｓ，６８℃延伸２ｍｉｎ，
循环４０次，７２℃延伸７ｍｉｎ，４℃保存。ＰＣＲ产物用１％
琼脂糖凝胶电泳检测后由上海生工生物公司完成测序
工作。
１．２．３ 序列分析 测序所获得的ｎｄｈＡ基因内含子区
域峰图经序列拼接软件Ｃｏｄｏｎ Ｃｏｄｅ Ａｌｉｇｎｅｒ（Ｃｏｄｏｎ Ｃｏｄｅ
Ｃｏ．，ＵＳＡ）校对拼接，并依据ＮＣＢＩ数据库上已测ｎｄｈＡ
基因内含子序列对所测序列去除低质量序列并结合人
工校对，确定每一位点准确无误。利用ＭＥＧＡ ５．１软件
进行多序列比对、查错并计算变异位点。利用Ｋｉｍｕｒａ
两参数模型（Ｋｉｍｕｒａ－２－ｐａｒａｍｅｔｅｒ，Ｋ２Ｐ）计算样品间两两
遗传距离（ｐａｉｒｗｉｓｅ ｄｉｓｔａｎｃｅｓ）、种内距离（ｄｉｓｔａｎｃｅｓ ｗｉｔｈｉｎ
ｓｐｅｃｉｅｓ）和种间距离（ｄｉｓｔａｎｃｅｓ ｂｅｔｗｅｅｎ ｓｐｅｃｉｅｓ）。采用邻
接距离法（Ｎｅｉｇｈｂｏｒ－Ｊｏｉｎｉｎｇ）构建系统发育树，选用Ｋ２Ｐ
替代模型，进行１ ０００次自检。遗传距离的计算和系统
发育树的构建均采用ＭＥＧＡ ５．０软件。
２ 结果与分析
分子生物学研究需要制备用于ＰＣＲ反应的核酸，
前期的研究工作发现，秋海棠属植物的核酸非常难以提
取，推测可能是该属植物富含多糖、多酚、酯类和酸类等
次生代谢产物，导致传统的ＣＴＡＢ法和试剂盒法无法提
取到可用于扩增的ＤＮＡ。课题组应用改良试剂盒法提
取的秋海棠属植物ＤＮＡ可以满足于ＳＳＲ引物开发、系
统发育和ＤＮＡ条形码等分子标记研究。ＤＮＡ条形码
技术的核心为ＰＣＲ扩增，而延伸温度是影响ＰＣＲ扩增
的重要参数，在ＤＮＡ聚合酶允许的温度范围内，选择合
适的延伸温度可相对提高ＤＮＡ聚合酶的活性，从而促
进引物和模板间的结合，提高ＰＣＲ扩增的效率。该试验
对ｎｄｈＡ基因内含子序列的扩增过程中发现，当延伸温
度为７２℃时，ｎｄｈＡ基因内含子的引物对于秋海棠属植
物的扩增能力较差，有些物种未能成功扩增出条带；延
伸温度改为６８℃时扩增时，５８个个体的电泳条带明亮
单一，且测序成功率为１００％ （图１），所以确定大ＤＮＡ
条形码引物ＰＣＲ反应的最适延伸温度为６８℃。
５８个个体中，ｎｄｈＡ基因内含子的ＰＣＲ扩增成功率
和测序成功率（测序后获得高质量的序列且正反向序列
顺利拼接即判定为成功）为１００％。所得的５８条序列比
对后，ｎｄｈＡ基因内含子序列长度为１ １１３～１ １３０ｂｐ，平
均长度为１ １８２ｂｐ，种间存在１０１个变异位点。种间和
种内遗传距离的大小是进行物种鉴别的主要标准。结
图１ ｎｄｈＡ基因ＰＣＲ产物电泳结果
Ｆｉｇ．１ ＤＮＡ ｅｌｅｃｔｒｏｐｈｏｒｅｓｉｓ ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ ｎｄｈＡ ＰＣＲ ｐｒｏｄｕｃｔｓ
果显示，在所考察的候选秋海棠属植物中具有最大的种
间变异和较小的种内变异，种间遗传距离为０．０１９ ４０±
０．０００ １９，种内遗传距离为０．０００ ２０±０．０００ ０６，二者存
在极显著差异。
图２ 基于ｎｄｈＡ基因内含子序列的秋海棠属聚类分析
Ｆｉｇ．２ Ｃｌｕｓｔｅｒ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ Ｂｅｇｏｎｉａｂａｓｅｄ ｏｎ ｎｄｈＡ ｓｅｑｕｅｎｃｅ
通过对全部共５９条ｎｄｈＡ基因内含子序列构建邻
接（ＮＪ）树（图２），不同种之间能够明显分开，１８个种类
５０１
·生物技术· 北方园艺２０１６（１６）：１０３～１０７
的所有个体都形成单系，除了Ｂ．ｇｉｇａｐｈｙｌａ的分支支持
率没有高于５０％，其它秋海棠的支持率均高于５０％，物
种分辨率较高。
３ 讨论
该试验采用改良的植物试剂盒方法提取秋海棠属
植物ＤＮＡ，相较于常规的试剂盒法，仅在试验前期增加
了一个步骤，即在叶片彻底磨成粉末状后，加入ＣＴＡＢ－
ｆｒｅｅ＋２％ＰＶＰ溶液预处理，再按常规的试剂盒提取流程
提取。该方法提取的ＤＮＡ纯度较高，浓度也较大，说明
该方法适合于提取秋海棠属植物的ＤＮＡ。
生物条形码联盟（ＣＢＯＬ）认为理想的ＤＮＡ条形码
应该符合以下３个标准：１）在种内的变异应足够小，同时
在种间有明显的遗传变异和分化可将物种区分开来；２）
所用的片段尽量短，便于ＰＣＲ扩增，而且一个反应就能
完成测序，尤其是对存在ＤＮＡ降解的材料（如：炮制过
的药材、存放已久的蜡叶标本）；３）两端连接相对保守的
区域，便于设计通用引物。与动物学领域相比，在植物
中的ＤＮＡ条形码的研究进展相对缓慢，主要有２个方
面原因：１）植物线粒体基因组进化速率较慢，遗传分化
小，因此动物中的标准片段ＣＯＩ不适用于植物；２）系统
学研究中常用的片段（如ｔｒｎＬ－Ｆ）变异较小，不适合用作
条形码片段［１９］。由于有些植物的染色体是多倍体，核基
因组通常具有多拷贝的特性，引物通用性差。因此，植
物中最可能的条形码还是从叶绿体基因组中选择［２２－２３］。
虽然叶绿体基因相对保守，但仍然包含许多变异区域，
同时叶绿体基因组有其自身的优势：单亲遗传避免了基
因重组；植物个体中均有大量的叶绿体，即使ＤＮＡ高度
降解也容易扩增。生物条形码联盟建议的植物叶绿体
条形码片段有ｍａｔＫ、ｐｓｂＡ－ｔｒｎＨ、ｒｂｃＬ。
在有关于秋海棠属植物的ＤＮＡ条形码研究中，焦
丽娟等［８］的研究结果表明，３个叶绿体片段（ｒｂｃＬ、ｍａｔＫ
和ｐｓｂＡ－ｔｒｎＨ）可能是由于进化速率慢，谱系分化不完全
或是秋海棠属自身物种分化时间短等生物学原因导致
种内、种间距离较小，不存在遗传差异鸿沟（ｂａｒｃｏｄｉｎｇ
ｇａｐ），物种正确鉴定率较低，不适合作为秋海棠属的标
准ＤＮＡ鉴定条形码。在秋海棠属中，只有核基因ＩＴＳ
片段种内变异和种间变异比较大，存在遗传差异鸿沟，
单片段的物种正确鉴定率达到１００％，可考虑作为秋海
棠属ＤＮＡ条形码鉴定的标准条码。但是秋海棠属植物
含有不规则的多倍体，ＩＴＳ片段有多拷贝现象。因此，在
鉴定秋海棠属植物时还需开发有效的叶绿体基因片段。
近年来，ｎｄｈＡ基因内含子片段在一些类群中已被
证实具有很好的鉴定效果。该研究中，基于ｎｄｈＡ基因
内含子区的遗传距离分析表明，种内距离小于种间距
离，存在遗传差异鸿沟，物种分辨率较高，只有Ｂ．
ｇｉｇａｐｈｙｌａ物种的分支支持率没有高于５０％（图２）。虽
然ｎｄｈＡ基因内含子的各种支持率与ＩＴＳ相比稍有降
低，但ｎｄｈＡ基因内含子和其它３个片段（ｒｂｃＬ、ｍａｔＫ和
ｐｓｂＡ－ｔｒｎＨ）联合分析的物种正确鉴定率可能会提高，那
么ｎｄｈＡ基因内含子可以作为秋海棠属植物ＤＮＡ条形
码的一个有效的补充片段。
综上所述，该研究通过对秋海棠属１９个物种５９个
个体的ｎｄｈＡ基因内含子序列分析，发现这些类群中
ｎｄｈＡ基因内含子序列能够较好的区分各物种，１８个种
类的所有个体都形成单系类群，对秋海棠属物种而言，
是一个有效的ＤＮＡ条形码序列。该研究为探讨以
ｎｄｈＡ基因内含子序列作为ＤＮＡ条形码对秋海棠属植
物进行物种识别的可行性提供了一定的参考。
参考文献
［１］ ＨＵＧＨＥＳ Ｍ，ＨＯＬＬＩＮＧＳＷＯＲＴＨ Ｐ Ｍ．Ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎ ｇｅｎｅｔｉｃ ｄｉｖｅｒｇｅｎｃｅ
ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｓ ｗｉｔｈ ｓｐｅｃｉｅｓ ｌｅｖｅｌ ｂｉｏｄｉｖｅｒｓｉｔｙ ｐａｔｔｅｒｎｓ ｉｎ ｔｈｅ ｌａｒｇｅ ｇｅｎｕｓ Ｂｅｇｏｎｉａ
［Ｊ］．Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｅｃｏｌｏｇｙ，２００８，１７（１１）：２６４３－２６５１．
［２］ ＫＵ Ｓ Ｍ，ＬＩＵ Ｙ，ＰＥＮＧ Ｃ．Ｆｏｕｒ ｎｅｗ ｓｐｅｃｉｅｓ ｏｆ Ｂｅｇｏｎｉａｓｅｃｔ．Ｃｏｅｌｏｃｅｎ－
ｔｒｕｍ（Ｂｅｇｏｎｉａｃｅａｅ）ｆｒｏｍ ｌｉｍｅｓｔｏｎｅ ａｒｅａｓ ｉｎ Ｇｕａｎｇｘｉ，Ｃｈｉｎａ［Ｊ］．Ｂｏｔ Ｓｔｕｄ（Ｔａｉ－
ｐｅｉ，Ｔａｉｗａｎ），２００６，４７：２０７－２２２．
［３］ ｄｅ ＷＩＬＤＥ Ｊ Ｊ Ｆ Ｅ，ｖａｎ ＶＡＬＫＥＮＢＵＲＧ Ｊ Ｌ Ｃ Ｈ．Ｂｅｇｏｎｉａ ｓｏｓｅｆｉａｎａ
（Ｂｅｇｏｎｉａｃｅａｅ）：Ａ ｎｅｗ ｓｐｅｃｉｅｓ ｉｎ ｓｅｃｔｉｏｎ Ｌｏａｓｉｂｅｇｏｎｉａ ｆｒｏｍ Ｇａｂｏｎ［Ｊ］．
Ｂｌｕｍｅａ，２００５，５０：４６７－４７１．
［４］ ＴＨＯＭＡＳ Ｄ Ｃ，ＨＵＧＨＥＳ Ｍ，ＰＨＵＴＴＨＡＩ Ｔ，ｅｔ ａｌ．Ａ ｎｏｎ－ｃｏｄｉｎｇ
ｐｌａｓｔｉｄ ＤＮＡ ｐｈｙｌｏｇｅｎｙ ｏｆ Ａｓｉａｎ Ｂｅｇｏｎｉａ（Ｂｅｇｏｎｉａｃｅａｅ）：Ｅｖｉｄｅｎｃｅ ｆｏｒ ｍｏｒ－
ｐｈｏｌｏｇｉｃａｌ ｈｏｍｏｐｌａｓｙ ａｎｄ ｓｅｃｔｉｏｎａｌ ｐｏｌｙｐｈｙｌｙ［Ｊ］．Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｐｈｙｌｏｇｅｎｅｔｉｃｓ ａｎｄ
Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ．２０１１，６０（３）：４２８－４４４．
［５］ 张少平，赖正锋，吴水金，等．药食同源植物紫背天葵研究现状与展
望［Ｊ］．中国农学通报，２０１４，３０（４）：５８－６１．
［６］ 王红珊，曹毅敏，李国豪，等．紫背天葵提取物对糖尿病肾病大鼠的
作用［Ｊ］．中国生化药物杂志，２０１２，３３（３）：２７２－２７４．
［７］ ＦＯＲＲＥＳＴ Ｌ Ｌ，ＨＵＧＨＥＳ Ｍ，ＨＯＬＬＩＮＧＳＷＯＲＴＨ Ｐ Ｍ．Ｐｈｙｌｏｇｅｎｙ
ｏｆ Ｂｅｇｏｎｉａｕｓｉｎｇ ｎｕｃｌｅａｒ ｒｉｂｏｓｏｍａｌ ｓｅｑｕｅｎｃｅ ｄａｔａ ａｎｄ ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｉｃａｌ ｃｈａｒａｃｔｅｒｓ
［Ｊ］．Ｓｙｓｔｅｍａｔｉｃ Ｂｏｔａｎｙ，２００５，３０（３）：６７１－６８２．
［８］ 焦丽娟，税玉民．中国秋海棠属（秋海棠科）植物的ＤＮＡ条形码评价
［Ｊ］．植物分类与资源学报，２０１３，３５（６）：７１５－７２４．
［９］ 张嵘梅，陈文红，税玉民，等．中国秋海棠属植物的叶表皮特征及其
分类学意义［Ｊ］．云南植物研究，２００８，３０（６）：６６５－６７８．
［１０］ＨＥＢＥＲＴ Ｐ Ｄ Ｎ，ＣＹＷＩＮＳＫＡ Ａ，ＢＡＬＬ Ｓ Ｌ，ｅｔ ａｌ．Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎｓ
ｔｈｒｏｕｇｈ ＤＮＡ ｂａｒｃｏｄｅｓ［Ｊ］．Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ｔｈｅ Ｒｏｙａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ｌｏｎｄｏｎ Ｓｅｒｉｅｓ
Ｂ－Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，２００３，２７０（１５１２）：３１３－３２１．
［１１］ＣＨＥＮ Ｓ Ｌ，ＹＡＯ Ｈ，ＨＡＮ Ｊ Ｐ，ｅｔ ａｌ．Ｖａｌｉｄａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ＩＴＳ２ｒｅｇｉｏｎ ａｓ ａ
ｎｏｖｅｌ ＤＮＡ ｂａｒｃｏｄｅ ｆｏｒ ｉｄｅｎｔｉｆｙｉｎｇ ｍｅｄｉｃｉｎａｌ ｐｌａｎｔ ｓｐｅｃｉｅｓ［Ｊ］．ＰｌｏＳ Ｏｎｅ，
２０１０，５（１）：ｅ８６１３．
［１２］彭居俐，王绪祯，王丁，等．基于线粒体ＣＯ１基因序列的ＤＮＡ条形码
在鲤科鲌属鱼类物种鉴定中的应用［Ｊ］．水生生物学报，２００９，３３（２）：２７１－２７６．
６０１
北方园艺２０１６（１６）：１０３～１０７ ·生物技术·
［１３］张辉，姚辉，崔丽娜，等．基于ＣＯ１条形码序列的《中国药典》动物药
材鉴定研究［Ｊ］．世界科学技术－中医药现代化，２０１３，１５（３）：３７１－３８０．
［１４］ＬＩ Ｄ Ｚ，ＬＩＵ Ｊ Ｑ，ＣＨＥＮ Ｚ Ｄ，ｅｔ ａｌ．Ｐｌａｎｔ ＤＮＡ ｂａｒｃｏｄｉｎｇ ｉｎ Ｃｈｉｎａ［Ｊ］．
Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｓｙｓｔｅｍａｔｉｃａ ａｎｄ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ，２０１１，４９（３）：１６５－１６８．
［１５］ＣＨＡＳＥ Ｍ Ｗ，ＳＡＬＡＭＩＮ Ｎ，ＷＩＬＫＩＮＳＯＮ Ｍ，ｅｔ ａｌ．Ｌａｎｄ ｐｌａｎｔｓ ａｎｄ
ＤＮＡ ｂａｒｃｏｄｅｓ：Ｓｈｏｒｔ－ｔｅｒｍ ａｎｄ ｌｏｎｇ－ｔｅｒｍ ｇｏａｌｓ［Ｊ］．Ｐｈｉｌｏｓ Ｔｒａｎｓ Ｒ Ｓｏｃ Ｌｏｎｄ
Ｂ Ｂｉｏｌ Ｓｃｉ，２００５，３６０：１８８９－１８９５．
［１６］ＫＲＥＳＳ Ｗ Ｊ，ＷＵＲＤＡＣＫ Ｋ Ｊ，ＺＩＭＭＥＲ Ｅ Ａ，ｅｔ ａｌ．Ｕｓｅ ｏｆ ＤＮＡ ｂａｒ－
ｃｏｄｅｓ ｔｏ ｉｄｅｎｔｉｆｙ ｆｌｏｗｅｒｉｎｇ ｐｌａｎｔｓ［Ｊ］．Ｐｒｏｃ Ｎａｔｌ Ａｃａｄ Ｓｃｉ，ＵＳＡ，２００５，１０２：
８３６９－８３７４．
［１７］ＫＲＥＳＳ Ｗ Ｊ，ＥＲＩＣＫＳＯＮ Ｄ Ｌ．Ａ ｔｗｏ－ｌｏｃｕｓ ｇｌｏｂａｌ ＤＮＡ ｂａｒｃｏｄｅ ｆｏｒ
ｌａｎｄ ｐｌａｎｔｓ：Ｔｈｅ ｃｏｄｉｎｇ ｒｂｃＬ ｇｅｎｅ ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔｓ ｔｈｅ ｎｏｎ－ｃｏｄｉｎｇ ｔｒｎＨ－ｐｓｂＡ
ｓｐａｃｅｒ ｒｅｇｉｏｎ［Ｊ］．ＰＬｏＳ Ｏｎｅ，２００７，２（６）：ｅ５０８．
［１８］ＦＡＺＥＫＡＳ Ａ Ｊ，ＢＵＲＧＥＳＳ Ｋ Ｓ，ＫＥＳＡＮＧＡＫＵＲＴＩ Ｐ Ｒ，ｅｔ ａｌ．Ｍｕｌｔｉｐｌｅ
ｍｕｌｔｉｌｏｃｕｓ ＤＮＡ ｂａｒｃｏｄｅｓ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｐｌａｓｔｉｄ ｇｅｎｏｍｅ ｄｉｓｃｒｉｍｉｎａｔｅ ｐｌａｎｔ ｓｐｅｃｉｅｓ
ｅｑｕａｌｙ ｗｅｌ［Ｊ］．ＰＬｏＳ Ｏｎｅ，２００８，３：ｅ２８０２．
［１９］宁淑萍，颜海飞，郝刚，等．植物ＤＮＡ条形码研究进展［Ｊ］．生物多样
性，２００８，１６（５）：４１７－４２５．
［２０］ＴＨＯＭＡＳ Ｄ Ｃ，ＨＵＧＨＥＳ Ｍ，ＰＨＵＴＴＨＡＩ Ｔ，ｅｔ ａｌ．Ａ ｎｏｎ－ｃｏｄｉｎｇ
ｐｌａｓｔｉｄ ＤＮＡ ｐｈｙｌｏｇｅｎｙ ｏｆ Ａｓｉａｎ Ｂｅｇｏｎｉａ（Ｂｅｇｏｎｉａｃｅａｅ）：Ｅｖｉｄｅｎｃｅ ｆｏｒ ｍｏｒ－
ｐｈｏｌｏｇｉｃａｌ ｈｏｍｏｐｌａｓｙ ａｎｄ ｓｅｃｔｉｏｎａｌ ｐｏｌｙｐｈｙｌｙ［Ｊ］．Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｐｈｙｌｏｇｅｎｅｔｉｃｓ ａｎｄ
Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ，２０１１，６０：４２８－４４４．
［２１］ＣＨＵＮＧ Ｋ Ｆ，ＬＥＯＮＧ Ｗ Ｃ，ＲＵＢＩＴＥ Ｒ Ｒ，ｅｔ ａｌ．Ｐｈｙｌｏｇｅｎｅｔｉｃ ａｎａｌｙｓｅｓ
ｏｆ Ｂｅｇｏｎｉａｓｅｃｔ．Ｃｏｅｌｏｃｅｎｔｒｕｍａｎｄ ａｌｉｅｄ ｌｉｍｅｓｔｏｎｅ ｓｐｅｃｉｅｓ ｏｆ Ｃｈｉｎａ ｓｈｅｄ ｌｉｇｈｔ
ｏｎ ｔｈｅ ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ ｏｆ Ｓｉｎｏ－Ｖｉｅｔｎａｍｅｓｅ ｋａｒｓｔ ｆｌｏｒａ［Ｊ］．Ｂｏｔａｎｉｃａｌ Ｓｔｕｄｉｅｓ，２０１４，
５５：１．
［２２］ＣＯＷＡＮ Ｒ Ｓ，ＣＨＡＳＥ Ｍ Ｗ，ＫＲＥＳＳ Ｗ Ｊ，ｅｔ ａｌ．３０００００ｓｐｅｃｉｅｓ ｔｏ ｉｄｅｎｔｉｆｙ：
Ｐｒｏｂｌｅｍｓ，ｐｒｏｇｒｅｓｓ，ａｎｄ ｐｒｏｓｐｅｃｔｓ ｉｎ ＤＮＡ ｂａｒｃｏｄｉｎｇ ｏｆ ｌａｎｄ ｐｌａｎｔｓ［Ｊ］．Ｔａｘｏｎ，
２００６，５５，６１１－６１６．
［２３］ＮＥＷＭＡＳＴＥＲ Ｓ Ｇ，ＦＡＺＥＫＡＳ Ａ Ｊ，ＲＡＧＵＰＡＴＨＹ Ｓ．ＤＮＡ ｂａｒｃｏｄｉｎｇ
ｉｎ ｌａｎｄ ｐｌａｎｔｓ：Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｏｆ ｒｂｃＬ ｉｎ ａ ｍｕｌｔｉｇｅｎｅ ｔｉｅｒｅｄ ａｐｐｒｏａｃｈ［Ｊ］．Ｃａｎａｄｉａｎ
Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｂｏｔａｎｙ，２００６，８４：３３５－３４１．
Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ＤＮＡ Ｂａｒｃｏｄｉｎｇ Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ Ｃｈｌｏｒｏｐｌａｓｔ ｎｄｈＡ
Ｉｎｔｒｏｎ Ｒｅｇｉｏｎ ｉｎ Ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｂｅｇｏｎｉａ（Ｂｅｇｏｎｉａｃｅａｅ）
ＺＨＡＯ Ｂｏ１，ＬＩ Ｊｉｎｇｊｉａｎ２，ＭＡＯ Ｓｈｉｚｈｏｎｇ１，ＴＡＮＧ Ｗｅｎｘｉｕ１
（１．Ｇｕａｎｇｘｉ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｂｏｔａｎｙ，Ｃｈｉｎｅｓｅ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｇｕｉｌｉｎ，Ｇｕａｎｇｘｉ ５４１００６；２．Ｃｏｌｅｇｅ ｏｆ Ｆｏｒｅｓｔｒｙ ａｎｄ Ｌａｎｄｓｃａｐｅ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ，
Ｓｏｕｔｈ Ｃｈｉｎａ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ，Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ ５１０６４２）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔａｋｉｎｇ ５８ｓａｍｐｌｅｓ ｆｒｏｍ １８ｓｐｅｃｉｅｓ ｏｆ Ｂｅｇｏｎｉａ ａｓ ｍａｔｅｒｉａｌｓ，ｃｈｌｏｒｏｐｌａｓｔ ｎｄｈＡ ｉｎｔｒｏｎ ｒｅｇｉｏｎ ｗａｓ ｕｓｅｄ ａｓ ａ
ｐｏｐｕｌａｒ ｍａｒｋｅｒ ｏｆ ＤＮＡ ｂａｒｃｏｄｉｎｇ ｆｏｒ ｓｐｅｃｉｅｓ ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｔｏ ｅｖａｌｕａｔｅ ｉｔｓ ｓｐｅｃｉｅｓ ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ ｒａｔｅｓ ｉｎ ｔｈｅ ｇｅｎｕｓ Ｂｅｇｏｎｉａ．
Ｔｈｅ ｓｅｑｕｅｎｃｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｎｄｈＡ ｉｎｔｒｏｎ ｒｅｇｉｏｎ ｗｅｒｅ ａｓｓｅｍｂｌｅｄ ｕｓｉｎｇ ｔｈｅ Ｃｏｄｏｎ Ｃｏｄｅ Ａｌｉｇｎｅｒ，ａｎｄ ｔｈｅｎ ａｌｉｇｎｅｄ ａｎｄ ｔｈｅ ｇｅｎｅｔｉｃ
ｄｉｓｔａｎｃｅｓ ｗｅｒｅ ｃｏｍｐｕｔｅｄ ｕｓｉｎｇ ＭＥＧＡ ５．０ｉｎ ａｃｃｏｒｄａｎｃｅ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｋｉｍｕｒａ ２－ｐａｒａｍｅｔｅｒ（Ｋ２Ｐ）ｍｏｄｅｌ．Ｔｈｅ ｎｅｉｇｈｂｏｒ－
ｊｏｉｎｉｎｇ（ＮＪ）ｐｈｙｌｏｇｅｎｅｔｉｃ ｔｒｅｅｓ ｗｅｒｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｎｄｈＡ ｉｎｔｒｏｎ ｒｅｇｉｏｎ ｗａｓ ａｂｏｕｔ １ １８２ｂｐ ｉｎ
ｌｅｎｇｔｈ，ａｎｄ ｅｘｈｉｂｉｔｅｄ ｔｈｅ ｈｉｇｈｅｓｔ ｉｎｔｅｒ－ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｄｉｖｅｒｇｅｎｃｅ，ａｎｄ ｔｈｉｓ ｗａｓ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ｈｉｇｈｅｒ ｔｈａｎ ｔｈｅ ｉｎｔｒａ－ｓｐｅｃｉｆｉｃ
ｖａｒｉａｔｉｏｎ．Ｔｈｅ ｎｄｈＡ ｉｎｔｒｏｎ ｒｅｇｉｏｎ ｈａｄ ｒｅａｓｏｎａｂｌｅ ｈｉｇｈ ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｅｆｉｃｉｅｎｃｙ ａｍｏｎｇ ａｌ ｔｅｓｔｅｄ ｓａｍｐｌｅｓ．Ｔｈｅ ＮＪ ｔｒｅｅｓ
ｒｅｖｅａｌｅｄ ｔｈａｔ ａｌ ｉｎｄｉｖｉｄｕａｌｓ ｏｆ ｅａｃｈ ｓｐｅｃｉｅｓ ｆｏｒｍｅｄ ａ ｓｔｒｏｎｇ ｍｏｎｏｐｈｙｌｅｔｉｃ ｇｒｏｕｐ．Ｓｐｅｃｉｅｓ ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｗｉｔｈ ｎｄｈＡ ｉｎｔｒｏｎ
ｒｅｇｉｏｎ ｉｎ ｃｌｕｓｔｅｒ ｓｕｐｐｏｒｔｅｄ ｔｈｅ ｔａｘｏｎｏｍｙ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｉｃａｌ ｃｈａｒａｃｔｅｒｓ．Ｔｈｅ ｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎ ｓｕｇｇｅｓｔｅｄ ｔｈａｔ ｃｈｌｏｒｏｐｌａｓｔ
ｎｄｈＡ ｉｎｔｒｏｎ ｒｅｇｉｏｎ ｗａｓ ａ ｖａｌｉｄ ＤＮＡ ｂａｒｃｏｄｉｎｇ ｇｅｎｅ ｆｏｒ ｓｐｅｃｉｅｓ ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｉｎ ｇｅｎｕｓ Ｂｅｇｏｎｉａ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｂｅｇｏｎｉａ；ｎｄｈＡ ｉｎｔｒｏｎ ｒｅｇｉｏｎ；ＤＮＡ ｂａｒｃｏｄｉｎｇ；ｓｐｅｃｉｅｓ ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ
７０１