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.     

基于Cytb基因的秆野螟属（Ostrinia）昆虫遗传多样性及其系统发育研究

为阐明秆野螟属(Ostrinia)昆虫遗传多样性、系统发育及其种间亲缘关系,为秆野螟属昆虫的物种分化与鉴定研究奠定理论基础,利用DNAMAN 8.0、PAUP 4.0和MEGA 7.0等生物信息学软件对我国秆野螟属8个物种线粒体Cytb基因的碱基组成、碱基变异和偏向性等进行了分析,分别利用最大似然法(ML)、贝叶斯法(BI)和最大简约法(MP)重建其系统发育关系。结果表明:线粒体Cytb基因序列长度为1146bp,碱基组成和密码子碱基分布都表现出较强的AT偏向性;种间保守性位点1051个,可变性位点95个,变异率为8.29%;亚洲玉米螟6个不同地理种群间Cytb基因碱基差异位点0～4个,遗传距离在0～0.0052之间;种间遗传距离在0.0009～0.0698之间;所有样本Cytb基因的碱基替换随着遗传距离的增大呈现出明显的线性关系;利用ML、BI和MP法构建的系统发育关系基本一致,即8种秆野螟属昆虫分为亮大支系,虎杖螟单独形成一支系,亚洲玉米螟等7种螟虫聚在一起形成另一支系。秆野螟属昆虫线粒体Cytb基因序列多样性低,种间界限不明显;进化关系与传统分类结果基本一致。     

DNA条形码技术在黑龙江地区姬小蜂科物种鉴定中的应用与分析

姬小蜂科寄生蜂在农业害虫防治应用中起着非常重要的作用,但因体型小种类多,鉴定较难,导致开发利用的局限性。随着分子生物学的快速发展,通过形态学与分子生物学相结合的方法来研究小蜂总科已经成为发展趋势。利用黑龙江省的6个吸虫塔收集到了238个姬小蜂科样本。在DNA提取之前通过形态学鉴定为14属52种。对其中60个COI和68个28S基因进行了扩增和测序,并将基因登录号提交GenBank;COI基因的登录号为MG836426～MG836501,28S基因的登录号为MH169011～MH169101。经进一步计算COI和28S基因的种内和种间遗传距离发现,COI基因的种间遗传距离差异显著,最小种间遗传距离(6.00%)远大于最大种内遗传距离(3.02%)。但是,28S基因的差异较大,许多属的种内遗传距离超过种间遗传距离,重叠现象严重。用MEGA-7.0软件进一步分析了COI基因的序列相似性和系统发育关系,结果表明：COI基因序列的聚类结果与形态学分类基本一致,而28S基因序列的聚类结果与形态学结果有较大差异。可见COI基因在姬小蜂科的分类鉴定和系统发育分析上比28S基因有很大优势,更适合姬小蜂科...     

基于COI条形码的根口水母科Rhizostomatidae水母分子系统进化研究

为探讨DNA条形码基因COI序列在根口水母科Rhizostomatidae水母物种鉴定中的有效性,分析了根口水母科3属6种水母及口冠水母科1属1种共计265条线粒体COI基因同源序列,利用MEGA 3.0计算根口水母科种内与种间的遗传距离,并基于邻接法(Neibour-Joining,NJ)、最大似然法(Maximum Likelihood,ML)和贝叶斯法(Bayesian,BI)构建了其分子系统进化树。结果表明:4个属7种水母种类COI基因同源序列长度为482 bp,种间遗传距离为0.065~0.235,平均遗传距离为0.198,种内遗传距离为0~0.032,平均为0.006,其中种间平均遗传距离(0.198)显著大于种内平均遗传距离(0.006),种间遗传距离是种内遗传距离的33倍;根口水母科水母种间遗传距离均大于Hebert推荐区分物种的最小种间遗传距离(0.02);采用NJ法、ML法和BI法构建的分子系统树拓扑结构基本一致,同一物种不同个体间均能聚成独立的单系群,表明COI基因可作为根口水母科水母种类准确鉴定的有效条形码基因;系统进化树显示,海蜇属为单系群,系统进化分析结果与形态分类学的观点并不十分一致。研究表明,COI基因序列在根口水母科不同阶元间变异较大,适合于根口水母科水母种类鉴定及群体水平的分子标记。     

DNA条码技术在上海辰山植物园10种灯诱夜蛾科昆虫种类鉴定中的应用

为检验DNA条码技术在鳞翅目夜蛾科昆虫种类鉴定中的应用效果,通过提取43条上海辰山植物园夜蛾科昆虫的基因组DNA,并通过PCR扩增线粒体细胞色素氧化酶I(COI)序列进行Blast分析,计算种间遗传距离和种内遗传距离,并采用邻接法构建系统发育树。结果表明,43个鳞翅目夜蛾科昆虫样本属于10个种,种间遗传距离介于0.069 8～0.116 3之间,种内遗传距离介于0～0.001 5之间,二者之间并未重叠;聚类分析表明,同种和不同种类昆虫分别在系统发育树上形成同一进化支和独立的多条进化分支。因此,DNA条码技术可作为辅助工具,应用于鳞翅目夜蛾科昆虫种类鉴定。     

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。     

冷杉梢斑螟和赤松梢斑螟幼虫形态特征的差异

2019年4月26日—5月2日,在牡丹江市林口林业局曙光经营所红松纯林采集带有危害状的枝条和球果,解剖收集了幼虫形态相似且常伴随发生的冷杉梢斑螟(Dioryctria abietella)、赤松梢斑螟(Dioryctria sylves-trella)5龄幼虫各20头,用体积分数为75％的酒精浸泡至死后,利用徕卡显微摄像系统(Leica Microsystems(Switz-erland)Ltd,DMC4500型)观察幼虫形态特征,分析两种梢斑螟幼虫形态特征差异.结果表明:两种梢斑螟幼虫外部形态有显著区别.①冷杉梢斑螟幼虫体表淡红色或红褐色,赤松梢斑螟幼虫体表灰黑色;②冷杉梢斑螟没有黑色刻点,赤松梢斑螟每体节上有黑色刻点;③冷杉梢斑螟头壳与体宽基本相近,赤松梢斑螟头壳显著窄于体宽;④冷杉梢斑螟前胸背板褐色,左右两背板间中缝窄而直,赤松梢斑螟前胸背板黑色,左右两背板间中缝宽,且中部宽两端窄;⑤冷杉梢斑螟前胸气门毛片形状为弹头形,赤松梢斑螟则为肾形.以上5点形态差异显著,且便于观察,易于掌握,可为两种害虫的准确识别、精准防治提供参考.     

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。     

贵州都匀仙女虾的分子鉴定

2021年9月在贵州省都匀市甲登村一池塘内发现一种仙女虾，采用PCR扩增技术和DNA测序技术对该仙女虾进行鉴定。结果显示，都匀仙女虾COI、16S rRNA基因序列与鹄沼枝额虫(Branchinella kugenumaensis)相似度分别为98.71%、98.96%。结合GenBank中无背甲目部分科物种的同源序列，开展遗传距离和系统发育关系分析，基于COI、16S rRNA基因遗传距离显示，都匀仙女虾与鹄沼枝额虫的遗传距离分别为0.017、0.000。系统发育树显示，都匀仙女虾与鹄沼枝额虫聚在一起形成单支系，COI-based树和16S rRNA-based树的支持率分别为100%和99%。鉴定结果表明，贵州省都匀市甲登村的仙女虾是钗额虫科(Thamnocephalidae)枝额虫属(Branchinella)的鹄沼枝额虫。     

基于COI基因序列片段的柔突叶蝉属部分近缘种分子鉴定与系统发育

本文针对取食危害竹子的柔突叶蝉属Abrus Dai et Zhang,2002的5个近似种:锥尾柔突叶蝉A.coneus Dai Zhang,2002、道真柔突叶蝉A.daozhenensis Chen,Yang Li,2012、习水柔突叶蝉A.xishuiensis Yang et Chen,2012、安龙柔突叶蝉A.anlongensis Chen,Yang Li,2012和短茎柔突叶蝉A.brecis Dai et Zhang,2002,通过PCR扩增首次获得了COI序列;使用MEGA 6.06软件,分析了其序列组成及变异,计算了遗传距离,以平额叶蝉属Flatfronta Chen et Li,1997的叉突平额叶蝉F.pronga为外群,利用邻接法(NJ)和最大简约法(MP)构建了系统发育树。结果显示:Abrus五种的COI序列比对、碱基组成成分存在差异;5种柔突叶蝉COI基因的种间遗传距离为0.011~0.095,属间遗传距离为0.069~0.096,表明COI基因序列可作为DNA条形码候选基因片段,但基于遗传距离方法用于柔突叶蝉近似属、种的分子鉴定时其效率并不高。系统发育树的拓扑结构显示,5个近似种的亲缘关系基本一致,各自聚为一支,且置信值均达96%以上。本文结合系统发育树和BPP及MCMCTREE对其近缘种物种分化时间估计进行了分析和讨论。     

21种大眼蟹线粒体COI基因比较及系统进化分析

【目的】比较大眼蟹科物种线粒体COI基因序列差异,探究COI基因作为大眼蟹科物种鉴定分子标记的可行性;同时基于COI基因序列构建目前最全面的大眼蟹科系统发育树,为大眼蟹科系统发育研究提供理论依据。【方法】测定拉氏大眼蟹、日本大眼蟹和太平大眼蟹3种大眼蟹的线粒体COI基因全序列,结合GenBank已公布的18种大眼蟹科COI基因部分序列,采用MatGAT 2.02进行多序列比对分析,并以三疣梭子蟹和红星梭子蟹为外类群,通过MEGA X中的最大似然法（ML）和最大简约法（MP）分别构建系统发育进化树。【结果】拉氏大眼蟹、日本大眼蟹和太平大眼蟹线粒体COI基因全序列长均为1534 bp,编码511个氨基酸残基,且均以ATG作为起始密码子及T作为不完全终止密码子。用于多序列比对的序列长度为657 bp,连续编码219个氨基酸残基,不存在碱基插入或缺失现象,碱基含量为28.9%~35.9% T、18.9%~27.2% C、25.3%~29.7% A及16.6%~19.0% G。核苷酸序列和氨基酸序列比对分别发现267和20个变异位点,且绝大多数变异位点出现在第3位密码子,而第2位密码子非常保守,即均表现出遗传密码的简并性.遗传距离、序列相似性及系统发育进化分析结果均表明,日本大眼蟹与万岁大眼蟹的亲缘关系最近、太平大眼蟹与绒毛大眼蟹的亲缘关系最近,而拉氏大眼蟹的进化地位及大眼蟹属是否为单系群还需进一步研究。【结论】 21种大眼蟹线粒体COI基因序列均有区别于其他种类的特异位点,可考虑作为物种鉴定的分子标记;但用于多序列比对的COI基因部分序列包含有效信息位点有限,在解析某些物种间的亲缘关系上仍显不足,部分种类间的亲缘关系可信度较低,因此后续研究应基于更多基因序列及更多物种数以解决这一问题。     

两种梢斑螟幼虫口器结构及感器扫描电镜观察

  目的  探究赤松梢斑螟幼虫和冷杉梢斑螟幼虫的食物谱差异机制,为两种梢斑螟幼虫取食行为差异提供科学依据。  方法  利用扫描电子显微镜对两种梢斑螟幼虫的口器及感器的超微结构进行观察。  结果  扫描电镜结果表明,两种梢斑螟幼虫口器结构存在差异。赤松梢斑螟幼虫的“内唇”有2处骨化,而冷杉梢斑螟幼虫有3处;赤松梢斑螟幼虫的上颚切齿多于冷杉梢斑螟幼虫;赤松梢斑螟幼虫的吐丝器口大于冷杉梢斑螟幼虫。两种梢斑螟幼虫口器上共有5种感器和1种角质齿,分别是毛形感器、刺形感器、锥形感器、栓锥形感器、指形感器和刺状角质齿。但是,两种梢斑螟幼虫在同一感器的大小和感器分布上存在差异。在赤松梢斑螟幼虫下颚须端部数第1节和第2节连接处着生的锥形感器为Ⅱ型,而冷杉梢斑螟幼虫此处着生的锥形感器则为Ⅲ型。两种梢斑螟幼虫在相同感器之间的长短、形状也有差异。  结论  两种梢斑螟幼虫口器结构的差异是造成取食行为不同的原因之一。此外,相同感器之间长短、形状的差别,对两种梢斑螟幼虫的取食行为也有一定影响。两种梢斑螟幼虫口器上分布的5种感器,在虫体感知寄主植物体组织部位硬度、寄主表面挥发物、气流等方面发挥重要作用,有助于幼虫进行寄主定位。此研究明确了两种梢斑螟幼虫的口器结构及感器种类、数量及分布,并对感器功能进行了讨论。以期为进一步探讨两种梢斑螟幼虫的食物谱差异机制奠定基础。      

4种常见鲤科鱼类DNA条形码的研究

测定了天津地区养殖的彭泽鲫、黄金鲫、乌克兰鳞鲤、鲤鱼4种共13尾鱼长度为814 bp的COI部分基因序列,以白鲢、罗非鱼作为外群.利用Mega4.1软件进行序列组成统计分析、种内及种间遗传距离分析,并用邻接法构建系统发育树（NJ树）,在NJ树上共发现由不同物种组成的5个分支,这与传统的分类学结果一致.该研究结果显示,COI基因部分序列不但可以作为物种辨识的良好DNA条码,而且在鲤科鱼类的种间系统发生关系分析方面也具有一定的适用性.     

三个广东地方鹅种的DNA条形码研究

为开发能有效鉴定广东地方鹅（Ａｎｓｅｒｃｙｇｎｏｉｄｅｓｄｏｍｅｓｔｉｃｕｓ）种的分子技术,通过线粒体细胞色素Ｃ氧化酶亚基Ⅰ（ＣＯＩ）基因序列特征识别,研究了ＤＮＡ条形码在马岗鹅、狮头鹅和乌鬃鹅识别和鉴定中的可行性．结果显示,所选ＣＯＩ基因序列有１５个变异位点,共７个单倍型,乌鬃鹅、马岗鹅和狮头鹅的单倍型多样度分别为０.７３３３、０.３１０４和０.０６９０,核苷酸多样度（Ｐｉ）分别为０.００２９２、０.０００５５和０.０００１１．种内平均遗传距离为０～０.００３０,种间平均遗传距离为０～０.０２２,种间遗传距离明显大于种内遗传距离．３个鹅种的进化树表现为马岗鹅与狮头鹅相互混淆,而乌鬃鹅单独聚为一类．结果表明,获得ＤＮＡ条形码可从分子水平识别乌鬃鹅．     

利用Brn1基因分析嘴突脐孢种（Exserohilum rostratum）内变异研究

对形态变异特征较大的嘴突脐孢种Brn1基因核苷酸序列系统发育进行了分析。从系统发育树中可以看出,供试菌株与突脐孢属的其它菌种聚类在同一个分支上,与弯孢属和离蠕孢属的菌种明显区分开,形成了一个独立演化群。利用DNADIST程序计算遗传距离矩阵分析所有供试嘴突脐孢种菌株间的最小遗传距离值和最大遗传距离值分别为0.0078和0.0197,供试嘴突脐孢种菌株间的遗传距离值变化较大,但该种菌株间距离值小于系统树中种内最大遗传距离值0.0242。这一结果表明嘴突脐孢种内不同菌株间的变异属于种内变异。Brn1基因核苷酸序列分析可以用于嘴突脐孢种鉴定。     

基于线粒体COI基因序列的挂墩稻弄蝶分类地位研究

对稻弄蝶属Parnara4种20个样本的线粒体COI基因序列(1380 bp)的特征、遗传距离进行了分析,并以2种谷弄蝶Pelopidas为外群,采用最大简约法(MP)和贝叶斯法(BI)构建系统树.结果表明:种间最小序列差异为3.3%,种内个体间最大序列差异为0.9%;系统树显示挂墩稻弄蝶Parnara batta与直纹稻弄蝶Parnara guttata是2个明显不同的分支;其种间的平均遗传距离为3.5%.综合地理分布与形态差异,挂墩稻弄蝶应该是一个独立的种.     

大别山区赤腹松鼠物种识别的分子遗传学研究

为确定在大别山地区采集到的一个Callosciurus属松鼠样本的物种归属及分类地位,利用分子遗传学手段的对所采样本进行研究。采用Cyt b基因结合PCR技术、测序技术及BLAST技术分析样本的遗传信息,再通过MEGA建树确定样本的分类地位。BLAST分析结果显示该物种的遗传信息与赤腹松鼠序列相似程度最高,而建树结果显示与赤腹松鼠聚为同一支,从而确定该物种应为赤腹松鼠,属哺乳纲、啮齿目、松鼠科、丽松鼠属。