福建黄兔线粒体基因组全序列测定与分析

福建黄兔是中国优良的小型兼用品种，从线粒体水平分析福建黄兔在兔形目动物中的系统发育地位，对探究其起源、进化和种群分类具有重要意义。利用PCR高保真扩增技术和生物信息学软件对福建黄兔线粒体基因组进行获取、拼接与注释。结果发现福建黄兔线粒体基因组全长17 000 bp(Genbank No.MN518689)，主要包括tRNA基因（22个）、rRNA基因（2个）、蛋白编码基因（13个）和控制区（1个）4 部分，基因排列紧密。除控制区，共存在37个编码基因，有9个基因由轻链（L链）编码，其余28个编码基因均由重链（H链）编码。22个tRNA基因中，除 tRNA-Ser(AGY)基因由于缺失DHU臂不能形成三叶草结构外，其余21种tRNA基因均可折叠形成经典的三叶草结构。控制区含有3种结构域：延长终止序列区（ETAS1和ETAS2）、中央保守区、保守序列区（CSB1、CSB2和CSB3），其中，CSB1和CSB2间存在200 bp的短重复序列，CSB3和tRNA-Phe间存在306 bp的长重复序列。基于线粒体基因组控制区序列构建10 种兔形目动物的系统进化树，结果表明福建黄兔起源于穴兔，支持将福建黄兔划归为穴兔属。     

三倍体虹鳟线粒体基因组结构与系统进化分析

【目的】获得三倍体虹鳟线粒体基因组（mtDNA）全序列,揭示其序列的主要结构特征,探究三倍体虹鳟系统发育相关信息,丰富鲑科鱼类mtDNA数据库,为三倍体虹鳟进化和系统发育研究提供参考。【方法】选取健康状况良好且规格相似的三倍体虹鳟3条,采集其背脊上部肌肉组织,提取基因组DNA,检测DNA质量后通过Illumina测序技术对三倍体虹鳟mtDNA进行测序、组装和注释,并进行生物信息学分析;基于已报道的27种鲑科鱼类的mtDNA,运用邻接法（neighbour joining,NJ）构建鲑科鱼类系统发育树。【结果】三倍体虹鳟mtDNA全长为16 655 bp;A+T含量较高（54.06%）,G+C含量较低（45.94%）,其碱基组成有明显的A/T偏向性。三倍体虹鳟mtDNA包括13个蛋白编码基因、2个rRNA基因、22个tRNA基因和1个非编码控制区（D-loop区）。13个蛋白编码基因中,除cox1的起始密码子为GTG外,其他12个基因的起始密码子均为ATG,终止密码子均为TNN;2个rRNA基因总长度为2 606 bp,22个tRNA基因中除trnS1外,其余21个基因均能形成典型的三叶草结构;D-loop区在环状的DNA分子中位于trnF和trnP之间。系统发育树结果显示,28个物种明显分为2个大的支系,鲑亚科的麻哈鱼属、副哲罗鱼属、细鳞鲑属、哲罗鱼属、红点鲑属、鳟属的鱼种聚为一支,其中三倍体虹鳟和虹鳟最先聚为一支,表明其亲缘关系最近;茴鱼亚科茴鱼属和白鲑亚科的白鲑属、柱白鲑属鱼种聚为另一支。【结论】获得了三倍体虹鳟mtDNA,三倍体虹鳟与虹鳟亲缘关系最近。     

闽鸠蝙蛾（鳞翅目：蝙蝠蛾科）线粒体基因组全序列测定和分析

本研究旨在从线粒体基因组水平探讨闽鸠蝙蛾（Endoclita minanus Yang）在蝙蝠蛾科（Hepialidae）内的分类地位。通过Illumina MiSeq平台测序技术测定闽鸠蝙蛾线粒体基因组全序列，分析其结构特点和碱基组成；使用最大似然法构建蝙蝠蛾科9种昆虫线粒体基因组的系统发育树，分析其在蝙蝠蛾科内的系统发育关系。结果显示：闽鸠蝙蛾线粒体基因组全长15 248 bp，包含13个蛋白质编码基因、22个转运RNA基因、2个核糖体RNA基因和一段典型的鳞翅目昆虫线粒体基因组基因排列的A+T富含区，且A+T含量为81.18%。闽鸠蝙蛾的线粒体基因组排列顺序为trnI-trnQ-trnM，与其他蝙蝠蛾科昆虫顺序相同，而与鳞翅目其他昆虫的线粒体基因组排列顺序（trnM-trnI-trnQ）不同。基于线粒体基因组分析，得到蝙蝠蛾科9种昆虫的系统发育关系为无钩蝠蛾属（Ahamus）+{棒蝠蛾属（Napialus）+[蝙蝠蛾属（Endoclita）+钩蝠蛾属（Thitarodes）]}。闽鸠蝙蛾线粒体基因组存在基因重排现象，系统发育分析支持闽鸠蝙蛾和桉蝙蛾聚为一支。本研究为掌握蝙蝠蛾科昆...     

猎蝽科昆虫线粒体基因组的比较研究

线粒体基因组是系统发育常用的分子标记,本研究旨在对猎蝽科昆虫的线粒体基因组进行比较研究,着重分析基因重排、碱基组成、密码子使用偏好性等特征,并构建基于13个蛋白编码基因的系统发育关系。在GenBank数据库下载猎蝽科11亚科30属代表物种的线粒体基因组序列,通过Geneious 8.0.4抽提各编码基因的序列。利用MEGA 7.0统计碱基组成、氨基酸和核苷酸序列信息位点、起始密码子、终止密码子、相对密码子使用频率（RSCU）等序列基本信息。另外,利用DnaSP 6.0计算蛋白编码基因的非同义替换率（K_a）和同义替换率（K_s）,并通过K_a/K_s值比较基因的核苷酸进化速率。通过jModelTest选择进化模型,在MrBayes 3.2.2软件中构建基于贝叶斯法（BI）的系统发育树。结果表明：猎蝽科线粒体基因组均呈共线性结构,没有发现大面积的基因重排现象,只有部分序列中rrnS和trnT基因编码方向与原始序列编码方向相反,trnR和cytb基因出现多拷贝的现象。猎蝽科线粒体最常使用ATN起始密码子和TAA...     

月季新型PKSⅢ基因的生物信息学分析及原核表达

【目的】对月季Ⅲ型聚酮合酶基因（RcPKSⅢ）进行生物信息学和原核表达分析，为进一步探究该基因的催化功能奠定基础。【方法】以‘月月粉’花瓣为研究材料，从其基因组中筛选月季PKS基因（RcPKSs）家族成员，并对其进行生物信息学分析；利用MEGA软件对RcPKSs与其他植物PKS氨基酸序列进行系统发育分析；利用DNAMAN软件对RcPKSs和紫花苜蓿查尔酮合酶2（CHS2）基因进行序列比对分析；对RcPKSs和紫花苜蓿CHS2活性位点上的氨基酸残基进行比较，分析其催化特征；利用SWISS-MODEL对RcPKSs进行同源建模，并与紫花苜蓿CHS2蛋白三维结构进行比较。利用实时荧光定量PCR方法，分析RcPKSs和间苯三酚甲基化酶编码基因在‘月月粉’花蕾期、半开期和盛开期的表达模式；克隆RcPKSs基因全长，构建其原核表达载体pET-32a-RcPKSs，进行诱导表达，并对重组蛋白进行纯化。【结果】从‘月月粉’基因组中共鉴定出6个RcPKSs，生物信息学分析表明，RcPKS1、RcPKS2和RcPKS3为CHS基因，RcPKS4、RcPKS5和RcPKS6为新型PKSⅢ基因。系统发育分析表明，RcPKS1、RcPKS2和RcPKS3编码CHS蛋白，RcPKS4、RcPKS5和RcPKS6编码新型的非CHS蛋白。序列比对分析表明，RcPKS1、RcPKS2和RcPKS3蛋白与紫花苜蓿CHS2相似度均为72.16%，RcPKS4、RcPKS5和RcPKS6与紫花苜蓿CHS2相似度分别为67.52%，33.85%和32.73%。活性位点上氨基酸残基比较发现，RcPKS1、RcPKS2和RcPKS3活性位点上氨基酸残基均保守，RcPKS4氨基酸残基在起始口袋和延伸口袋处发生替换，RcPKS5和RcPKS6氨基酸残基均在延伸口袋处发生替换。对RcPKSs蛋白质结构的分析结果显示，RcPKS4、RcPKS5和RcPKS6蛋白质采用了几乎相同的αβαβα三维整体折叠形式。实时荧光定量分析表明，RcPKS4、RcPKS5和RcPKS6表达量在‘月月粉’花朵盛开期最高，间苯三酚O-甲基转移酶基因（POMT）、苔黑酚O-甲基转移酶基因1（OOMT1）和OOMT2表达量在盛开期最低。聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS-PAGE）结果表明，重组蛋白诱导并且纯化成功。【结论】鉴定了‘月月粉’新型RcPKSⅢ基因，该基因可能参与花发育调控过程。克隆了RcPKSs基因，并诱导表达获得了RcPKSs重组蛋白。     

小片蝽线粒体基因组及蝽科系统发育分析

为了从线粒体基因组水平探讨小片蝽Sciocoris lateralis在蝽科的分类地位,丰富蝽科线粒体基因组基本数据,为蝽科系统发育进化研究提供一定的理论依据,通过高通量测序,首次测定并分析了小片蝽完整线粒体基因组（Genbank登录号：OP531920）,提取蝽科物种的13个蛋白编码串联序列（PCGs）,使用最大似然法、贝叶斯法构建系统发育树。结果显示,小片蝽昆虫的线粒体全基因组长度为15 445 bp,包括13个蛋白编码基因（Protein-codinggenes,PCGs）、2个rRNA基因（ribosomeRNAs,rRNAs）、22个tRNA基因（transferRNAs,tRNAs）和1个控制区（Control region）。小片蝽线粒体基因组结构排序与其他蝽科物种一致,均无基因重排现象。小片蝽线粒体全序列AT含量为74.26%,GC含量为25.74%。13个蛋白编码基因中,cox1、nad1和nad6的起始密码子为TTG,其余10个蛋白编码基因的起始密码子是ATT、ATA、ATG。在所测得的tRNA基因中,trnS1和trnV缺失DHU臂,其他20个tRNA均能折叠形成...     

甘蓝花叶病病毒种类鉴定及BrYV遗传变异分析

为了明确引起甘蓝花叶病的病毒种类，利用小干扰RNA（small interfering RNA，siRNA）高通量测序技术，并结合分子生物学方法查找甘蓝样品中的病毒序列，发现存在芜菁花叶病毒（turnip mosaic virus，TuMV）、黄瓜花叶病毒（cucumber mosaic virus，CMV）、蚕豆萎蔫病毒2（broad bean wilt virus2，BBWV2）、烟草花叶病毒（tobacco mosaic virus，TMV）和芸薹黄化病毒（brassica yellows virus，BrYV）等5种病毒。采用RT-PCR技术进行验证，结果显示样品检测到BrYV、TuMV和CMV共3种病毒。对获得的BrYV外壳蛋白基因（coat protein，cp）进行测序和系统进化分析，获得1条576 bp的BrYV cp基因全长序列，与GenBank中BrYV分离物cp基因核苷酸序列同源率为88.0%~96.4%，氨基酸序列同源率为90.1%~95.8%。基于cp基因序列构建系统发育树，BrYV-GL为BrYV-C基因型，与中国内蒙古油菜BrYV（GenBank登录号EF079907）分离物cp基因序列聚集在一起，亲缘关系较近。BrYV cp基因共检测到4个潜在重组事件，可为后续甘蓝花叶病的研究和防治提供参考。     

基于线粒体COX1基因的蚕蛾类系统发育分析

基于生物信息学的方法,以16种蚕蛾类昆虫作为研究对象,利用线粒体基因COX1的碱基序列作为分子标记对其系统发育信息进行分析。结果表明,COX1基因序列具有明显的AT偏倚性,编码氨基酸的密码子有26个具有明显的使用偏好性,种群间的校正遗传距离在0.003～0.177之间,表明蚕蛾类昆虫的亲缘关系近。利用MEGA6软件,分别采用邻接法（NJ）和最大似然法( ML)构建系统发育树,其发育树的分支明显,大部分的节点支持率都很高,进一步说明了蚕蛾类昆虫的亲缘关系较近。本研究补充了对蚕蛾类传统分类的认识,也为蚕蛾类昆虫的分类提供依据。     

基于线粒体 Cytb基因和D-loop区的鸭绿江流域细鳞鱼群体遗传多样性

旨在研究鸭绿江流域（丹东段）细鳞鱼野生群体与养殖群体的遗传多样性，并探究其种质资源情况。基于细鳞鱼线粒体DNA Cytb基因和D-loop区序列，对宽甸（KD）和丹东江域（DD）2个野生细鳞鱼群体和 1个养殖群体的遗传结构与遗传多样性等进行比较研究。结果表明： Cytb基因1 141 bp，A+T含量 53.55%，G+C含量46.45%，D-loop区序列988 bp，A+T含量62.75%，G＋C含量37.25%；基于Cytb和D-loop序列在90个样本中分别检测到42和 56个多态性位点，定义了21和26种单倍型，其中KD、DD和YZ群体 Cytb基因的单倍型数分别为14、10和 7，KD、DD和YZ群体D-loop区单倍型数分别为16、15和10；遗传多样性分析 Cytb基因表现出高单倍型多样性（0.986）和低核苷酸多样性（0.004 66），而D-loop区表现出高单倍型多样性（0.981）和高水平的核苷酸多样性（0.019 82），基于 Cytb基因和D-loop区序列KD和DD群体分别具有4个和2个相同单倍型，说明2个细鳞鱼野生群体间的分化程度较小，而养殖群体与野生群体间遗传分化为中度；分子方差分析（AMOVA）发现群体内部的遗传变异（Cytb：73.38%；D-loop：85.91%）占比明显高于群体间的遗传变异（Cytb：26.62%；D-loop：14.09%），表明鸭绿江流域（丹东段）细鳞鱼群体遗传变异主要来源于群体内，不同地理群体间的遗传变异不大；群体单倍型系统发育树表明，KD、DD和YZ群体间互有交叉，均未表现出明显的地理聚集，3个群体间尚未出现明显的地理谱系结构，结果与遗传多样性研究一致。Tajima’s D和Fu and Li’s中性检验显著偏离中性，推测细鳞鱼KD和DD群体可能经历过群体扩张事件，随后处于相对平衡稳定状态。     

蝶类分子系统学研究进展

应用DNA序列研究昆虫的系统发育和进化规律已成为当今分子系统学研究的热点，结合国内外最新研究成果对线粒体基因和核基因在蝶类分子系统学中的应用进行系统归纳和总结。主要从线粒体基因(常用分子标记如：16S rDNA、Cyt b、COⅠ、COⅡ、ND5等)以及线粒体基因组、核基因［常用分子标记如：28S rDNA、视蛋白(OPS1)基因、周期(Period)基因、丙糖磷酸异构酶(Tpi)和甘露糖磷酸异构酶(Mpi)基因、延长因子(EF-1α)基因、无翅基因(Wingless)等］、多基因联合等3方面阐述蝶类不同分类阶元系统发育研究的进展。线粒体基因与核基因、多基因联合分析已成为当前蝶类分类和系统关系研究的主要手段，未来更多基因片段将被用于蝶类分子系统学研究，更多的蝶类线粒体基因组全序列将被测序；最后，也探讨了目前分子系统学研究中存在的一些问题。