rrna基因内转录间隔区作为遗传标记的应用现状及

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1、rRNA基因内转录间隔区作为遗传标记的应用现状及【摘要】随着分子生物学技术的不断发展，rRNA基因内转录间隔区（ITS）作为一种遗传标记，已经被广泛应用于微生物菌种分类与鉴定、中药材鉴定和品质评价、植物种质资源鉴定、动物种系发生、遗传多样性与亲缘关系、病原诊断、系统发育研究等不同方面的研究。文章就近年来rRNA基因内转录间隔区的应用现状及前景进行综述。【关键词】rRNA基因内转录间隔区遗传标记遗传标记是指可追踪染色体、染色体某一节段或某个基因座在家系中传递的任何一种遗传特性，具有可遗传性和可识别

2、性［1］。生物中任何有差异表型的基因突变型均可作为遗传标记。rRNA基因又称为rDNA，它是编码rRNA（核糖体RNA）的基因，由rDNA及其相邻的间隔区组成。在真核生物中，rRNA基因内转录间隔区是rDNA上的一个非编码区域，它包括ITS-1（位于18SrDNA和5.8SrDNA之间）和ITS-2（位于5.8SrDNA和28SrDNA之间）区。该区域受外界环境的影响较小，与编码区相比具有进化速度快的特点［2，3］。而原核生物的ITS序列是16S-23SrDNA内转录间隔序列，它在原核生物中普遍

3、存在，在环境条件改变时相对稳定［3］。高等植物中的rDNA是高度重复的串联序列单位，它的ITS序列是18SrDNA-5.8SrDNA-26SrDNA间隔区序列，所受的选择压力小，进化速率较快，在物种间表现出较高的差异。因此，真核生物细胞基因组中rDNA间隔区（18SrDNA-5.8SrDNA-26SrDNA）序列可以作为一种遗传标记。近年来，rDNAITS已成为重要的分子标记之一，在微生物、动物、植物等各个方面有着广泛的应用。1rRNA基因内转录间隔区在微生物菌种分类及鉴定中的应用原核生物细胞1

4、6S-23SrDNA间隔区具有普遍性和高变性，由于不同菌种16S-23SrDNA间隔区所含tRNA的数目、类型不同，具有长度和序列上的多态性，用于菌种分类鉴定具有优越性。因此，可作为菌种分类及鉴定的一种新方法。张灵霞等［4］分别用通用引物a和结核分枝杆菌特异引物b扩增分枝杆菌复合菌群的16S-23SrDNA间隔区序列，扩增产物经RFLP分析，结果显示应用引物a能将除结核分枝杆菌复合菌群外的其它受试菌群中的各菌群分开，而引物b可将结核分枝杆菌与结核分枝杆菌复合菌群中的其它菌分开，从而达到菌种鉴定的

5、目的，为结核病的早期诊断和鉴别诊断提供依据。温博贵等［5］研究发现，rRNA基因间隔区扩增后测序是一种精确、重复性好的鉴定牙龈卟啉菌的分子遗传学方法。LI等［6］对产氢菌的16S-23SrDNA间隔区进行PCR扩增，发现该间隔区碱基序列存在长度多态现象，利用这一现象可辨认和识别产氢发酵细菌。传统的真菌分类主要从菌株的形态特征、生长特性、生理生化指标等方面进行，ITS序列标记的出现使得真菌分类鉴定研究提高到一个新的水平。真菌的ITS多态性大都表现为属内种间差异明显，而种内较为一致的规律性。杨红等［

6、7］对尖孢镰刀菌异核体及其同核型分离子菌株的ITS区进行测序分析，结果表明其碱基组成完全相同，属内种间的同源性在34%～99%之间，种内同源性在98%以上。ITS区不适合尖孢镰刀菌种内或种以下水平的分类鉴定。张传博等［8］用rDNAITS区的PCR-RFLP技术对9个植物病原真菌与灭蚊真菌进行了快速成功地鉴别，证明了所分离的植物病原真菌主要是瓜果腐霉，与灭蚊腐霉有明显区别。Glushakova等［9］对11个植物种酵母分离株进行鉴定，根据其生理特性和5.8S-ITSrDNA限制性酶切片断将其鉴定

7、为奇异酵母。王桂文等［10］用真菌通用引物对18个红菇子实体样本及3个组织分离株的rRNA基因内转录间隔区进行PCR扩增，以鉴别红菇组织分离株的真伪。结果发现分离株的ITS序列全长明显小于实体样本的ITS序列全长，与红菇属真菌的遗传距离大，均不是红菇的分离株。骆志成等［11］在国内首次对烟曲霉rRNA基因内转录间隔区进行克隆测序分析，结果显示，烟曲霉rRNA基因的ITSⅠ、Ⅱ区均十分保守。与黄曲霉、黑曲霉、土曲霉等比较，均有一定程度的差异，这说明其种间ITS区序列变异大于种内变异。王强等［12］

8、对16株皮肤癣菌ITS序列进行分析，11株菌与形态学结果一致，1株鉴定为金孢子菌，另外4株不能确定。此结果说明ITS序列分析法可用于菌种鉴定，但有局限性，应与形态学鉴定相互补充。窦红涛［13］将rDNAITS序列分析用于快速鉴定临床常见的镰刀菌。由此可见，rRNA基因ITS序列分析在临床疾病的诊断和鉴别诊断中应用广泛。2rRNA基因内转录间隔区应用于植物类中药材鉴定和品质评价由于近年来毁林、毁草开荒，自然生态被严重破坏，野生中药材日渐稀少，而人工栽培的中药资源越来越多。在中药材市场上，以次充好、