生物入侵问题目前已经成为二十一世纪五大全球性环境变化问题之一,也是全球关注的焦点问题之一。随着国际贸易的不断扩大和全球经济一体化的迅速发展,外来生物入侵日益加剧。虽然只有很少数的外来植物入侵并且发展为高密度群体,但是却改变了当地生态系统的物种组成、结构和功能,给生物多样性带来了巨大的危害,其影响现仅次于生境破坏,成为全球生物多样性的第二大威胁。我国也是一个受外来入侵生物影响比较严重的国家之一,在中国国家环保局最近公布的首批16种重要入侵物种中,植物就占9种。在生物入侵中,植物入侵问题也显得尤为严重。苍耳属(非中国种)是我国非常重要的检疫性杂草,对多我国的农牧业都有着巨大的生物安全危害。而在检验检疫过程中,面临着鉴定人员短缺,鉴定效率较低等问题。所以,开发苍耳属植物的特异性引物结合形态鉴定迫在眉睫。鉴于此,本论文利用Illumina测序平台对白苍耳(Xanthium albinum)北美苍耳(Xanthium chinense)、宾州苍耳(Xanthium pennsylvanicum Wallr)、刺苍耳(Xanthium spinosum)、蝟实苍耳(Xanthium echinatum)、意大利苍耳(Xanthium italicum)、直刺苍耳(Xanthium ripicola)、柱果苍耳(Xanthium cylindricum M.&S.)、苍耳(Xanthium sibiricum)等9种苍耳属植物分别提取瘦果中的RNA,然后进行转录组测序。本研究的目的是根据苍耳属植物的转录组数据,挖掘特异性序列,寻找种间特异性引物,以达到对苍耳进行特异性鉴定的目的;并根据苍耳属植物的转录组数据,挖掘苍耳属植物的基因资源,并开发一批多态性高的SSR分子标记,为揭示苍耳属植物的分子生物学研究提供基础。重要跨境杂草快速鉴定技术的研究为防治植物入侵的生物安全提供快速识别手段,从而阻断生物安全的危害。主要研究结果如下1、利用Illumina测序技术,对9种苍耳进行转录组测序,过滤后获得数据处于44703375-7791950bp,组装获得的unigene个数在57134-10336之间。9种苍耳检测到的SSR数量均大于1万个、主要重复类型为单碱基重复、优势重复类型主要为AG/CT。对9种苍耳在KEGG、NR等数据库中的注释情况进行分析,发现与洋蓟序列最相似,9种苍耳的基因表达主要与细胞、细胞进程、代谢过程、催化活性单有机进程等相关。2、利用转录组测序数据,对9种苍耳的种间特异性序列进行寻找,共找到2299条序列。本实验设计252条引物,利用9种苍耳的cDNA对这252对引物进行筛选,最终获得13对特异性引物。其中北美苍耳4对,宾州苍耳1对,刺苍耳2对,蝟实苍耳1对,意大利苍耳2对,柱果苍耳2对,苍耳1对。白苍耳以及直刺苍耳未找到特异性引物。3、利用Misa筛选SSR位点,用primer3.0设计引物。利用Excle对SSR四碱基、五碱基、六碱基类型进行分析,共得到324个特异性SSR。从中随机挑选121对引物进行筛选,其中84对扩增出了条带,扩增率为69.4%。63对具有多态性,有6对引物扩增结果较为特异。利用NTsys-pc根据25对多态性较好的引物进行分析,构建进化树,结果表明9种苍耳进化距离较小,刺苍耳单独聚为一支,其他八种苍耳聚为一支。