鳅科鱼类DNA条形码鉴定及系统进化研究

【目的】为了探讨线粒体COI基因作为DNA条形码在鳅科鱼类物种鉴定中的有效性及在系统进化关系分析中的适用性,对鳅科鱼类3亚科18属61种共358条线粒体COI基因序列进行了分析。【结果】61种鳅科鱼类的种内和种间的平均遗传距离分别为0.010和0.162,种间平均遗传距离是种内平均遗传距离的16.2倍。鳅科鱼类遗传距离在种内、种间重叠较少,能形成一定的DNA条形码间隙。ABGD分类把61个物种划分为66个OTUs,OTUs的划分与距离法基本一致。系统聚类中,有6组鱼类物种个体间相互混杂,不能按各自的物种聚类,有4个物种分化成明显的两支,46个物种能按各自的形态学分类分别聚成单支。南鳅属、花鳅属、似鳞头鳅属、瘦身鳅属和泥鳅属中部分物种没有按其形态学分类的属聚在一起。沙鳅亚科能形成单系,但条鳅亚科和花鳅亚科不能形成单系。在研究中,COI条形码可以鉴定鳅科鱼类75.41%的物种,另外,COI条形码也能够明确大多鳅科鱼类属和亚科的分类地位,研究结果可为鳅科鱼类的物种鉴定和系统分类提供参考。     

基于线粒体COI基因的DNA条形码技术对小叶蝉亚科昆虫种类的分子鉴定

【目的】为更进一步研究小叶蝉亚科昆虫分子鉴定技术提供理论依据和实践基础。【方法】以小叶蝉亚科:叉脉叶蝉族Dikraneurini、小叶蝉族Typhlocybini、小绿叶蝉族Empoascini、斑叶蝉族Erythroneurini、眼小叶蝉族Alebrini昆虫为研究对象,选取其中22种叶蝉测定分析线粒体COI基因646 bp碱基序列,运用Kimura 2-parameter模型分析叶蝉物种间的遗传距离,探讨线粒体细胞色素C氧化酶亚基I(COI)基因片段作为DNA条形码准确鉴定小叶蝉亚科昆虫种类的可行性。【结果】变异位点512个,保守位点134个,简约信息位点415个,自裔位点97个。所有位点中A、G、C和T碱基含量分别为27.6%、15.5%、15.3%和41.6%;A+T含量较高,为69.2%,明显高于G+C含量,A+T碱基偏嗜,符合昆虫线粒体基因碱基组成的基本特征。该段序列没有饱和,可以得到准确的进化分析。同物种间和不同物种间的遗传距离分别为0.025～0.044和0.024～0.291,平均为0.358。基于COI基因序列应用邻接法构建系统发育树(NJ树)显示,同一物种聚为同一小支,分支自展值均为100%:近缘种能聚集在一起,且置信度很高(≥97%)。【结论】昆虫COI序列能够区分不同物种,COI基因片段的DNA条形码进行小叶蝉亚科昆虫分类鉴定具有可行性。     

基于线粒体COI基因的17种菱蜡蝉亚科昆虫DNA条形码研究（半翅目：蜡蝉总科：菱蜡蝉科）

通过对菱蜡蝉科Cixiidae菱蜡蝉亚科Cixiinae 9属17种昆虫的mt DNA COI基因序列进行研究,探讨DNA条形码在菱蜡蝉亚科昆虫中快速识别和准确鉴定的可行性.采用MEGA 5对序列进行比对和遗传距离分析,基于COI基因序列构建ML、MP、NJ、ME系统发育树.结果显示：属间平均遗传距离为0.133,介于0.102 ～0.147之间;属内种间平均遗传距离为0.047,介于0.025～ 0.079之间;地理种群间平均遗传距离为0.039;介于0.024～0.064之间.系统发育树显示：同属物种聚为一小支,分支置信度高达97％ ～ 100％;同一地理类群聚为一支,分支置信度高达98％ ～100％.结果表明应用基于COI基因片段的DNA条形码对菱蜡蝉亚科昆虫分类鉴定是可行的.     

日照海蝉DNA条形码及其分子系统进化分析

[目的]研究COI基因区段作为DNA条形码在识别日照海蝉地理群体的可行性和有效性。[方法]以日照海蝉为研究对象,用引物LCO1490和HCO2198扩增线粒体COI基因片段序列,产物双向测序,用Clustal W进行DNA序列比对,用MEGA 6.0软件采用邻接法(Neighbor-Joing,NJ)和最大简约法(maximum parsimony,MP)构建分子系统发育树。[结果]获得大小为658 bp的COI基因,A、T、C、G的平均含量分别为30.24%、36.63%、16.41%、16.72%,其中A+T平均含量(66.87%)明显高于G+C平均含量(33.13%),NJ和MP系统发育树均表明日照海蝉属于蝉蟹总科(Hippoidea)眉足蟹科(Blepharipoda),与形态学的分属结果一致。[结论]采用COI基因序列作为DNA条形码进行海蝉分类鉴定具有一定的可行性。     

基于 cox1基因全序列的癞蝗科部分类群系统发育关系分析

该研究测定了我国癞蝗科7属11种昆虫细胞色素氧化酶 I（cox1）基因全序列,并联系从 GenBank下载的贺兰短鼻蝗、红缘疙蝗的 cox1基因全序列进行序列分析,结果表明,除宽纹蠢蝗外 cox1基因全序列均为1534 bp,其中有326个变异位点,211个简约信息位点;A+T平均含量为67.1%,碱基组成具有AT偏斜;遗传距离分析发现,遗传距离0.08可以将癞蝗科很好的分为4个组。以飞蝗为外群,用 NJ、MP、ML和贝叶斯法重建了癞蝗科的系统发育树,结果显示,锯癞蝗亚科的短鼻蝗属、突鼻蝗属、疙蝗属和贝蝗属4属8种蝗虫聚为一支,但短鼻蝗属的单系性未得到支持,癞蝗亚科的2种笨蝗聚为一支,蠢蝗亚科的宽纹蠢蝗为一支,与形态分类学将我国癞蝗科分为3个亚科的结果一致。锯癞蝗亚科的2种波腿蝗组成一支,没有和锯癞蝗亚科的其他种类聚在一起,波腿蝗属的分类地位有待进一步研究。     

基于cox1基因全序列的癞蝗科部分类群系统发育关系分析（英文）

该研究测定了我国癞蝗科7属11种昆虫细胞色素氧化酶I(cox1)基因全序列,并联系从Gen Bank下载的贺兰短鼻蝗、红缘疙蝗的cox1基因全序列进行序列分析,结果表明,除宽纹蠢蝗外cox1基因全序列均为1 534bp,其中有326个变异位点,211个简约信息位点;A+T平均含量为67.1%,碱基组成具有AT偏斜;遗传距离分析发现,遗传距离0.08可以将癞蝗科很好的分为4个组。以飞蝗为外群,用NJ、MP、ML和贝叶斯法重建了癞蝗科的系统发育树,结果显示,锯癞蝗亚科的短鼻蝗属、突鼻蝗属、疙蝗属和贝蝗属4属8种蝗虫聚为一支,但短鼻蝗属的单系性未得到支持,癞蝗亚科的2种笨蝗聚为一支,蠢蝗亚科的宽纹蠢蝗为一支,与形态分类学将我国癞蝗科分为3个亚科的结果一致。锯癞蝗亚科的2种波腿蝗组成一支,没有和锯癞蝗亚科的其他种类聚在一起,波腿蝗属的分类地位有待进一步研究。     

中国帘蛤目16种经济贝类DNA条形码及分子系统发育的研究

对中国帘蛤目主要经济贝类的分子系统发育进行了研究,应用DNA条形码通用引物扩增了6种中国近海帘蛤目经济贝类共计60个个体的COI基因片段,与GenBank收录的10种帘蛤目贝类50条同源序列进行比对。结果表明:帘蛤目贝类COI基因存在碱基插入和缺失现象,在16个物种中有6个物种存在103个插入和缺失位点,其中杂色蛤仔Ruditapes variegata、裂纹哥特蛤Katelysia hiantina插入和缺失位点均为30个,大竹蛏Solen grandis为27个;碱基的组成出现偏倚现象,A+T含量(64.2%)明显高于G+C含量(35.8%);基于K2P模型的计算,16个物种的种内平均遗传距离为0.010 6,种间平均遗传距离为0.388 4,后者是前者的21.34倍;系统发育树聚类分析表明,COI基因在科、属、种水平上的鉴定及其系统进化关系重构方面与传统的形态学分类一致性较高。研究表明,线粒体COI基因作为帘蛤目贝类DNA条形码在物种鉴定的适用性上提供了一定的依据,同时也为形态分类系统提供了必要补充。     

基于核基因EF-1a序列的盾蚧亚科7个属的系统发育

【目的】对盾蚧亚科昆虫的基因序列进行研究,探讨EF-1a基因在该亚科昆虫中的分子进化机制,为我国盾蚧亚科昆虫的分类与鉴定提供理论依据。【方法】以EF-1a为目的基因,对分布于中国的盾蚧亚科雪盾蚧属、白轮蚧属、并盾蚧属、盾蚧属、矢尖蚧属、拟轮蚧属和围盾蚧属7个属13种蚧虫以及2个外群的EF-1a基因进行特异性扩增和测序。使用ClustalX1.83和MEGA4.0系统发育分析软件,对所得DNA序列的碱基组成、碱基替换、遗传距离等进行分析;通过碱基替换饱和性分析进行了信号检验;在MEGA4.0软件中采用最大简约法、邻接法和最小进化法对盾蚧亚科7属的系统发育关系进行分析。【结果】(1)盾蚧亚科7属的EF-1a序列中,T、C、A、G的平均含量分别为23.5%,25.6%,25.5%和25.4%,A+T的含量为49%,G+C的含量为51%。(2)转换频率是颠换频率的1.3倍,转换主要发生在A与G之间,颠换主要发生在A与T之间。(3)碱基替换饱和性分析显示,EF-1a数据集有较强的系统发育信号。系统发育树的结果显示,白轮蚧属、并盾蚧属和雪盾蚧属属同一支,盾蚧属和矢尖蚧属属同一支,围盾蚧属和拟轮蚧属属同一支。【结论】EF-1a基因是盾蚧亚科属级分类单元分子系统发育的有效基因标记之一。     

20种溪蟹线粒体COI基因比较分析及系统发育研究

【目的】比较分析20种溪蟹的线粒体COI基因序列,并基于COI基因序列构建溪蟹科系统发育进化树分析不同种类间的亲缘关系,探究COI基因作为分子标记在溪蟹物种鉴定中的适用性,同时为溪蟹科的物种鉴定及系统发育研究提供理论依据。【方法】测定2种龙溪蟹属（Longpotamon）代表种的线粒体COI基因全序列,结合GenBank中已公布的18种溪蟹科COI基因全序列,利用MEGA X计算其碱基组成、保守位点和遗传距离,采用MatGAT 2.02进行多序列相似性比较分析,并以PhyloSuite构建贝叶斯树（BI）和最大似然树（ML）,探究溪蟹科物种内部的亲缘关系。【结果】20种溪蟹的COI基因序列全长1534~1539 bp,连续编码511~512个氨基酸残基,所有物种均以ATG为起始密码子;碱基含量略有不同,分别为35.9%~40.7%（T）、16.4%~20.2%（C）、26.8%~28.9%（A）和14.7%~17.2%（G）,呈明显的AT偏向性。COI基因核苷酸序列及其推导氨基酸序列比较分析结果显示分别有577和98个变异位点,表明密码子存在简并性。20种溪蟹的线粒体COI基因遗传距离、序列相似性及系统发育进化分析结果均显示,长安龙溪蟹（Longpotamon changanense）与龙溪蟹未定种（Longpotamon sp.）的亲缘关系最近。虽然采用不同方法基于不同数据集构建的系统发育进化树在拓扑结构上有所不同,但所有树型均显示龙溪蟹属（Longpotamon）的小龙溪蟹（L.parvum）并未与该属其他物种聚类在一起,华溪蟹属（Sinolapotamon）、近溪蟹属（Potamiscus）和小石蟹属（Tenuilapotamon）物种也散布在系统发育进化树不同分支中,暗示这些物种在分类鉴定上为非单系群,还需进一步研究确定。【结论】20种溪蟹的线粒体COI基因序列平均种间遗传距离为0.173,均具有区别于其他种类的特异位点,即线粒体COI基因序列可作为溪蟹科物种鉴定的分子标记。     

基于线粒体COI基因序列分析家鸭系统发育关系

根据北京鸭线粒体DNA( mtDNA)序列设计引物,对中国9个地方鸭和1个番鸭品种线粒体细胞色素氧化酶Ⅰ(CO Ⅰ)基因序列进行PCR反应和测序,并从起始密码子开始分析了1 520 bp的序列.结果显示:所有家鸭个体在1 517位点出现1个T碱基缺失,番鸭与家鸭的mtDNA COI基因碱基组成相似;9个鸭品种个体共检出11种单倍型,单倍型的多样度为0.856.聚类分析结果显示,所有家鸭品种间的遗传距离为0.001～0.002,种内平均值为0.001;番鸭与家鸭遗传距离为0.003 ～0.006.基于Kimura-2模型构建的系统发育进化树进行分析,发现所测定的鸭科物种个体大体分为3类:家鸭与栖鸭属的番鸭聚为第1类,应属于鸭亚科;雁属的白额雁、灰雁与天鹅属的黑天鹅聚为第2类,应属于雁亚科;鹊雁与中国骛一起聚为第3类,应属于鹊雁亚科.上述结果表明,基于COⅠ基因条形码,在亚科阶元上,所有鸭科物种分类与以往分类结果是一致的.因此,使用DNA条形码鉴定物种系统发育关系时,需考虑阶元划分标准.