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摘要：对14个藤黄属物种26份样品的ITS和matK进行PCR扩增和测序，应用Kimura 2-parameter遗传距离与最大似然法（ML）和邻接（NJ）系统树分析法进行分析，旨在研究其种间亲缘关系。结果发现，所有藤黄属样品分为四大支且能明显分开，显示出该属植物的亲缘关系。分布于亚洲和美洲的物种能够分开，表明不同的地理环境造成了不同的进化方向。木竹子和菲岛福木在我国有较高的遗传多样性。ITS matK序列分析可作为藤黄属植物亲缘关系鉴定的手段。
关键词：藤黄属；DNA条形码；ITS；matK；亲缘关系
中图分类号： Q789文献标志码： A[HK]
文章编号：1002-1302（2017）13-0039-04[HS）][HT9.SS]
收稿日期：2016-02-24
基金項目：欧盟第七框架项目（编号：PIRSES-GA-2009-269204）。
作者简介：刘政泽（1991—），男，湖北十堰人，硕士研究生，从事藤黄属植物亲缘关系和分子鉴定研究。Email：[email protected]。
通信作者：刘博，博士，讲师，从事民族植物学与植物资源学研究。E-mail：[email protected]。
[ZK）]
藤黄属（Garcinia）植物是藤黄科（Clusiaceae）乔木或灌木，全世界约450种，主要分布在热带亚洲、非洲南部及波利尼西亚西部。我国有21种，其中13种为特有种，产于台湾南部，福建，广东，海南，广西南部，云南南部、西南部至西部，西藏东南部，贵州南部及湖南西南部[1]。
藤黄属植物有很高的食用价值和药用价值。莽吉柿（G. mangotana Linn.）是一种著名的热带水果，被称为“热带水果皇后”[2]。本属植物富含天然苯甲酮成分，具有很好的抗菌、抗病毒、抗细胞毒素、抗HIV和抗真菌活性特性[3]，现代药理学证明，部分藤黄属植物具有潜在的治疗HIV[4]和癌症[5]的能力。Burkill 1966年在《马来半岛经济作物》一书中记载了藤黄属植物可用于产后恢复，治疗痛经、痢疾和发烧。
在我国，藤黄属植物也有很广泛的用途，如傣族、黎族等长期采摘大叶藤黄（G. xanthochymus Hook. f. ex T. Anders.）、岭南山竹子（G. oblongifolia Champ. ex Benth.）和版纳藤黄（G. xipshuanbannaensis Y. H. Li）的果实当作水果和食物调料。中药藤黄是我国的传统药材，中医用其治疗痈疽肿毒、溃疡、湿疮、肿瘤、顽癣、跌打损伤、创伤出血及烫伤等[6]。金丝李（G. paucinervis Chun et How）是我国二级保护植物和珍贵的用材树种[7]。木竹子（G. multiflora Champ. ex Benth.）和岭南山竹子因其种子含油，可用于制作肥皂和机械润滑油。藤黄属植物也是重要的观赏植物，如大叶藤黄和木竹子都有很高的观赏价值，常被用作园林树木[8-9]。菲岛福木（G. subelliptica Merr.）是我国沿海地区营造防风林的理想树种。
由于藤黄属植物具有重要的价值，研究其种间亲缘关系、系统发育，为今后广泛地栽培利用提供基础资料很有必要。DNA条形码是用一段短的标准的序列对物种进行鉴定的新方法，具有快速、准确、可重复的特点，为物种的鉴定和亲缘关系的研究提供了新思路[10]。
在真核生物中，核糖体DNA中的18S、5.8S和28S的基因组序列在大多数生物中趋于保守，在生物种间变化小，而内转录间隔区ITS1和ITS2作为非编码区，承受的选择压力较小，相对变化较大，并且能够提供详尽的系统学分析所需要的可遗传性状，因此被广泛用于植物分类学研究中[11-12]。Yapwattanaphum等学者在先前的研究中已使用ITS序列探求部分东南亚藤黄属物种间的亲缘关系[2，13]。matK基因位于叶绿体trnK基因的内含子中，编码一种参与RNA转录体中Ⅱ型内含子剪切的成熟酶（matuease），是叶绿体基因组的蛋白编码区进化最快的基因之一，其核苷酸变化也可为种间系统进化研究提供一定的信息。本研究基于matK和ITS序列[14-15]，探讨藤黄属的亲缘关系和系统发育问题。
1材料与方法
1.1材料
试验所用材料取自野外和植物园，共16个物种28份样品，其中藤黄属样品14种26份（5种在中国有分布），选取藤黄科它属植物Mammea sessiliflora和Mesua ferrea作为外类群（表1）。
1.2方法
1.2.1总DNA的提取
使用改良后的CTAB法提取经硅胶干燥的叶片总DNA[16]。
1.2.2DNA序列的扩增和测序
（1）ITS序列的扩增。参考White等的方法[17]使用引物ITS-4（5′-TCCTCCGCT TATTGATATGC-3′）和ITS-5（5′-GGAAGTAAAAGT CGTAACAAGG-3′）扩增ITS1-5.8S-ITS2完整序列。PCR反[CM（25]应体系为[KG*5]25[KG*3]μL，包括DNA模板1.0 μL（10[KG*3]ng）、2×DNA纯化和测序工作由北京铂尚生物技术有限公司完成。
1.2.3DNA数据的整理
使用MEGA 6.0对导入的序列进行对位排列（alignment），进一步手动校对和调整；ITS及matK序列的头和尾参照Genbank上已有的相关系列确定；各片段的GC含量通过DNAstar Lasergene计算；序列的变异位点、信息位点和保守位点个数由MEGA 6.0确定。
关键词：藤黄属；DNA条形码；ITS；matK；亲缘关系
中图分类号： Q789文献标志码： A[HK]
文章编号：1002-1302（2017）13-0039-04[HS）][HT9.SS]
收稿日期：2016-02-24
基金項目：欧盟第七框架项目（编号：PIRSES-GA-2009-269204）。
作者简介：刘政泽（1991—），男，湖北十堰人，硕士研究生，从事藤黄属植物亲缘关系和分子鉴定研究。Email：[email protected]。
通信作者：刘博，博士，讲师，从事民族植物学与植物资源学研究。E-mail：[email protected]。
[ZK）]
藤黄属（Garcinia）植物是藤黄科（Clusiaceae）乔木或灌木，全世界约450种，主要分布在热带亚洲、非洲南部及波利尼西亚西部。我国有21种，其中13种为特有种，产于台湾南部，福建，广东，海南，广西南部，云南南部、西南部至西部，西藏东南部，贵州南部及湖南西南部[1]。
藤黄属植物有很高的食用价值和药用价值。莽吉柿（G. mangotana Linn.）是一种著名的热带水果，被称为“热带水果皇后”[2]。本属植物富含天然苯甲酮成分，具有很好的抗菌、抗病毒、抗细胞毒素、抗HIV和抗真菌活性特性[3]，现代药理学证明，部分藤黄属植物具有潜在的治疗HIV[4]和癌症[5]的能力。Burkill 1966年在《马来半岛经济作物》一书中记载了藤黄属植物可用于产后恢复，治疗痛经、痢疾和发烧。
在我国，藤黄属植物也有很广泛的用途，如傣族、黎族等长期采摘大叶藤黄（G. xanthochymus Hook. f. ex T. Anders.）、岭南山竹子（G. oblongifolia Champ. ex Benth.）和版纳藤黄（G. xipshuanbannaensis Y. H. Li）的果实当作水果和食物调料。中药藤黄是我国的传统药材，中医用其治疗痈疽肿毒、溃疡、湿疮、肿瘤、顽癣、跌打损伤、创伤出血及烫伤等[6]。金丝李（G. paucinervis Chun et How）是我国二级保护植物和珍贵的用材树种[7]。木竹子（G. multiflora Champ. ex Benth.）和岭南山竹子因其种子含油，可用于制作肥皂和机械润滑油。藤黄属植物也是重要的观赏植物，如大叶藤黄和木竹子都有很高的观赏价值，常被用作园林树木[8-9]。菲岛福木（G. subelliptica Merr.）是我国沿海地区营造防风林的理想树种。
由于藤黄属植物具有重要的价值，研究其种间亲缘关系、系统发育，为今后广泛地栽培利用提供基础资料很有必要。DNA条形码是用一段短的标准的序列对物种进行鉴定的新方法，具有快速、准确、可重复的特点，为物种的鉴定和亲缘关系的研究提供了新思路[10]。
在真核生物中，核糖体DNA中的18S、5.8S和28S的基因组序列在大多数生物中趋于保守，在生物种间变化小，而内转录间隔区ITS1和ITS2作为非编码区，承受的选择压力较小，相对变化较大，并且能够提供详尽的系统学分析所需要的可遗传性状，因此被广泛用于植物分类学研究中[11-12]。Yapwattanaphum等学者在先前的研究中已使用ITS序列探求部分东南亚藤黄属物种间的亲缘关系[2，13]。matK基因位于叶绿体trnK基因的内含子中，编码一种参与RNA转录体中Ⅱ型内含子剪切的成熟酶（matuease），是叶绿体基因组的蛋白编码区进化最快的基因之一，其核苷酸变化也可为种间系统进化研究提供一定的信息。本研究基于matK和ITS序列[14-15]，探讨藤黄属的亲缘关系和系统发育问题。
1材料与方法
1.1材料
试验所用材料取自野外和植物园，共16个物种28份样品，其中藤黄属样品14种26份（5种在中国有分布），选取藤黄科它属植物Mammea sessiliflora和Mesua ferrea作为外类群（表1）。
1.2方法
1.2.1总DNA的提取
使用改良后的CTAB法提取经硅胶干燥的叶片总DNA[16]。
1.2.2DNA序列的扩增和测序
（1）ITS序列的扩增。参考White等的方法[17]使用引物ITS-4（5′-TCCTCCGCT TATTGATATGC-3′）和ITS-5（5′-GGAAGTAAAAGT CGTAACAAGG-3′）扩增ITS1-5.8S-ITS2完整序列。PCR反[CM（25]应体系为[KG*5]25[KG*3]μL，包括DNA模板1.0 μL（10[KG*3]ng）、2×DNA纯化和测序工作由北京铂尚生物技术有限公司完成。
1.2.3DNA数据的整理
使用MEGA 6.0对导入的序列进行对位排列（alignment），进一步手动校对和调整；ITS及matK序列的头和尾参照Genbank上已有的相关系列确定；各片段的GC含量通过DNAstar Lasergene计算；序列的变异位点、信息位点和保守位点个数由MEGA 6.0确定。