牛、羊、马及鹿科动物母系起源和父系起源研究进展

线粒体DNA和Y染色体是哺乳动物母系起源和父系起源的重要分子遗传标记。哺乳动物线粒体DNA在母系起源中的研究主要集中在Cytb基因、D-Loop区、12Sr RNA和16Sr RNA,而利用线粒体DNA全序列进行起源进化的研究则相对较少。Y染色体在父系起源中的研究主要围绕在Y染色体多态性研究、Y染色体微卫星研究、Y染色体基因拷贝数3各方面。本文就近年来线粒体DNA和Y染色体在母系起源、父系起源中的研究现状进行综述,为哺乳动物起源进化的研究提供理论依据。     

利用Y染色体进行鹿科动物的起源和进化分析

在现代分子遗传学研究中,线粒体DNA和Y染色体非重组区DNA是最主要的两种标记。线粒体方面的研究主要围绕Cytb基因、D-loop区、12sRNA和16sRNA等基因进行,而Y染色体遗传多样性研究主要包括Y染色体单核苷酸多样性研究、Y染色体微卫星多态性研究、Y染色体基因拷贝数变异研究。目前,鹿科动物的研究主要集中在线粒体DNA方面进行母系起源的研究,但还需要Y染色体分子遗传多样性的研究来进行补充,以研究鹿科动物的起源、驯化历史及迁徙路线。本文对鹿科动物在Y染色体分子遗传多样性与起源进化方面的研究进展进行了综述,为以后研究鹿科动物起源进化进行铺垫。     

鹿科动物Y染色体概述及其基因研究进展

随着生物科技的发展,有关动物分子遗传方面的研究逐渐被社会所重视。作为非重组区的主要标志之一,Y染色体具有遗传多样性,因此针对Y染色体的微卫星、单核苷酸及其基因拷贝等特殊性能进行研究,成为相关专业部门的首要任务。本文着重阐述了鹿科动物Y染色体的结构特点以及重点基因在遗传多样性和起源进化中相关研究内容,旨在为相关问题研究提供参考。     

线粒体DNA基因序列在昆虫分子系统学研究中的应用

线粒体DNA基因序列是研究昆虫属、种间系统发育理想的分子标记,其中12SrRNA、16SrRNA、COⅠ、COⅡ和ND5是应用频率最多的分子标记。综述了在昆虫分子系统学中应用较广的线粒体DNA标记基因及其研究范围和进展,分析了线粒体DNA的昆虫样本、标本的保存以及在应用中存在的问题。     

Cytb、12SrRNA基因进化速度对构建系统进化树的影响

[目的]论证线粒体Cytb和12SrRNA基因不同进化速率影响构建的系统树拓扑结构。[方法]从GenBank下载了蛇亚目12科15种蛇线粒体全序列,提取Cytb和12SrRNA基因序列,选用GTR＋I＋G核苷酸替代模型,基于最大似然法,用PAUP4.0软件分别构建2个基因的系统关系树。[结果]在选用相同的软件、建树方法和研究物种的情况下,构建的系统树拓扑结构差异主要是因为线粒体Cytb和12SrRNA基因进化速率不同产生的。[结论]在分子系统进化研究中,要针对不同的研究物种和研究目的,选择合适的基因构建系统进化树。     

绵羊Y染色体特异性引物及SNPs的筛选

【目的】哺乳动物Y染色体雄性特异区在减数分裂过程中不与X染色体发生重组,遵循严格的父系遗传,是研究父系遗传多样性的重要遗传资源;此外绝大多数Y染色体基因主要或者特异性的在睾丸组织中表达,并在精子发生和雄性繁殖力方面扮演着至关重要的作用。由于Y染色体测序极其困难,造成很多物种Y染色体序列很少。因此本文基于目前现有牛科动物Y染色体引物信息,旨在鉴定绵羊Y染色体特异性引物,比较绵羊Y染色体基因片段与岩羊、牛、山羊和牦牛Y染色体的差异,同时筛选不同绵羊品种在Y染色体基因片段内的SNPs,将找到的Y-SNPs和绵羊的睾丸大小进行相关性分析,为鉴定绵羊Y染色体基因片段奠定基础,并为今后绵羊Y染色体单倍型的构建、绵羊胚胎性别早期鉴定和公绵羊繁殖力相关分子标记的筛选提供科学依据。【方法】根据目前文献公布的29对牛科动物Y染色体特异性引物序列,以母绵羊和水分别作阴性和空白对照,以公绵羊DNA为模板验证引物的雄性特异性;确定绵羊Y染色体特异引物后,利用DNA混合池测序结合限制性长度片段多态性等技术在萨福克羊(n=146)、白萨福克羊(n=91)、东弗里升羊(n=6)、特克塞尔羊(n=72)、南非肉用美利奴羊(n=17)、杜泊羊(n=32)、湖羊(n=55)、藏羊(n=34)、滩羊(n=43)和岩羊(n=14)公羊群体中进行Y-SNPs扫描。用Chromas和DNASTAR等软件分析混合池测序的结果,利用DNAman软件将绵羊Y染色体基因片段与牦牛、山羊、黄牛和岩羊进行同源性分析。同时,测量萨福克羊、白萨福克羊、东弗里升羊、特克塞尔羊、南非肉用美利奴羊、杜泊羊周岁的阴囊围,利用SPSS19.0软件分析SNPs位点与公羊阴囊围的相关性。【结果】在分析的29对引物中,6对引物为绵羊Y染色体特异性引物,分别能扩增出ZFY3、SRY6、USP9Y、UTY、SRY11和ZFY6片段。17对引物未能出现扩增条带,6对引物在母羊DNA中出现扩增条带。通过比对发现绵羊6个基因片段与岩羊、牛、山羊、牦牛的同源性在81.51%—98.84%。此外,首次在萨福克和白萨福克羊群体的SRY11片段中鉴定得到一个GA的突变,通过Hpy188I酶切分析发现在萨福克羊、白萨福克羊中有2种基因型(AA、GG),在其他7个绵羊品种中只有GG基因型。在白萨福克羊群体中,GG基因型的频率为0.747,AA基因型的频率为0.253;在萨福克羊群体中GG基因型的频率为0.986,AA基因型的频率为0.014;说明在萨福克羊和白萨福克羊群体中,GG基因型为优势基因型。关联分析显示在白萨福克羊群体中,GG基因型个体周岁的阴囊围显著的高于AA基因型(P=0.029)。【结论】鉴定得到6个绵羊Y染色体基因片段,它们与牛、山羊、牦牛和岩羊具有较高的同源性,表明Y染色体基因在进化过程中具有一定的保守性。首次在萨福克和白萨福克羊群体SRY11片段中找到一个Y-SNP(GA),其与白萨福克羊周岁的睾丸大小紧密相关。     

高等植物线粒体基因组研究进展

高等植物线粒体基因组在目前已知生物中是最大、最复杂的, 阐述了高等植物线粒体基因组的最新研究进展。从全基因组的测序方法开始,重点介绍了高等植物线粒体基因组的组成和结构特点,特别是基因含量、内含子、基因间隔序列、RNA编辑、重复序列、叶绿体和细胞核与线粒体之间的DNA交换以及线粒体基因的遗传起源和进化等热点问题,以期为更好的了解核质互作、植物进化等科学问题奠定基础。     

晋南牛父系和母系起源研究

为了研究晋南牛的父系起源和母系起源,随机抽取30头晋南公牛,分别对Y染色体INRA124微卫星位点和线粒体DNAcytb基因进行分析。Y染色体INRA124微卫星分析表明:30个个体中,具有132bp的等位基因约占总样本76.7%,表明晋南牛具有76.7%的普通牛父系血统;具有130bp的等位基因,约占总样本23.3%,表明晋南牛具有32.2%的瘤牛父系血统。cytb基因的HinfI酶切分析表明,在这31个个体中,没有发现牦牛和班腾牛的母系起源。     

鹿科动物线粒体DNA概述及分子进化研究进展

线粒体DNA作为理想的分子遗传标记被广泛应用于鹿科动物种群遗传分析。本文阐述了鹿科动物mtDNA结构和特点及各功能基因在鹿科动物物种识别、起源和进化、地理分化、遗传多样性等方面研究。     

牦牛Y染色体分子遗传学研究进展

为系统了解牦牛Y染色体的分子遗传学研究现状,通过查阅近15年来的研究资料,从Y染色体分子标记和Y染色体基因2个方面对牦牛Y染色体分子遗传学研究进展进行综述。在分子标记方面,研究者已对13个普通牛Y-STRs在牦牛中的特异性进行了检测,发现4个标记(即INRA124、INRA189、UMN2404和BYM-1)为牦牛Y-STRs标记。确定了6个Y-SNPs标记(即USP9Y(223CT)、UTY19(158AC和169CT)、AMELY2(261CT)、OFD1Y9(165AG)和SRY4(104GA))可用于牦牛父系遗传研究。在基因研究上,已对SRY、ZFY、TSPY和HSFY等多个牦牛Y染色体基因进行了克隆、序列比较、多态性检测、系统发育和原核表达分析。在今后的研究中,挖掘更多的牦牛Y染色体特异标记,开展基于多个标记、更多牦牛品种的群体遗传学研究,将是探明牦牛父系遗传多样性、父系起源与驯化、群体历史发展动态与分类等问题的重点和方向。同时,应借鉴灵长类、普通牛等物种Y染色体的研究方法和技术,加强牦牛Y染色体基因组、转录组和蛋白组等研究。     

菊花及其近缘种的分子进化与系统发育研究

分子进化与系统发育的基本关系就是在DNA水平探索生物进化的原因和机制 ,以生物大分子的信息推断生物进化的历史 ,重建系统谱系关系。该文分析了几个在菊花及其近缘种起源与亲缘关系研究中有代表性的CHS基因、CDS基因和核糖体nrITS基因等的分子进化和以其核苷酸与氨基酸序列进化差异构建的系统发育关系 ,概述了前人基于RAPD、AFLP和SSR等分子标记的以基因组DNA扩增片段的多态性构建的菊花及其近缘种的系统发育关系进展。作者比较了基于分子特征和表征特征研究菊花及其近缘种及品种起源与亲缘关系的异同点 ,认为只有将分子进化的系统发育研究与传统的基于形态、细胞和生理学研究的表征特征结合起来 ,才能最终澄清物种间的进化关系。     

珠颈斑鸠线粒体12S rRNA基因的克隆·测序和分子进化分析

[目的]获得殊颈斑鸠（Streptopelia chinensis）线粒体12SrRNA基因序列,并以此分析不同鸟类的分子进化关系。[方法]根据其他鸟类线粒体12SrRNA基因及侧翼序列设计引物,采用PcR的方法获得珠颈斑鸠线粒体12SrRNA基因片段,克隆后进行序列测定,利用Mega4．0软件Neighbor—Joining法分析不同鸟类的进化关系。[结果]获得珠颈斑鸠线粒体12SrRNA基因序列长度为970bp,碱基组成为：A=31．6％、C=28．9％、G=19．8％、T=19．7％,其中A＋T含量高于G＋C含量。通过与GenBank中环颈斑鸠（Streptopelia capicola）等其他8种鸟类12SrRNA基因序列比较发现,珠颈斑鸠与环颈斑鸩的同源性最高。为94．4％,与家鸭（Arias platyrhynchos）的同源性最低,为78．4％。并根据这9种鸟类序列用NJ法构建进化树,结果表明,珠颈斑鸠和其他8种鸟类在分子水平上反映的进化关系与在形态学上的进化关系基本吻合。[结论]首次得到珠颈斑鸠12SrRNA基因全长序列,并确定了珠颈斑鸠与其他8种鸟类的分子进化关系。     

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。     

Y染色体多态性与中国黄牛起源和分类研究

通过常规法、G带和C带对7个黄牛品种染色体进行系统研究所获得的资料,同时汇集了近20年来中国境内22个黄牛品种和1个大额牛种共计30个黄牛品种（其中4个外来牛品种）染色体的研究资料,分析和探讨了中国黄牛的起源、进化与分类。结果表明,中国黄牛Y染色体具有多态性,有中、亚中和近端着丝点Y染色体。中国北方黄牛多为中部和亚中部着丝点Y染色体,南方黄牛多近端丝点Y染色体,中原黄牛在品种内个体间多具有中、亚中和近端着丝点Y染色体3种类型。说明中国黄牛起源的多元性,即源于普通牛和瘤牛。在进化过程中,中国北方黄牛受普通牛的影响大,南方黄牛受瘤牛的影响大,中原黄牛同时受普通牛和瘤牛的影响,是由普通牛和瘤牛长期交汇融合形成的。根据26个黄牛品种Y染色体形态类型,绘制了中国黄牛Y染色体在中国的分布地域图。     

16S rRNA和COI基因条形码在12种观赏鱼种类鉴定中的应用

应用通用引物测定观赏鱼市场上价值较高的红尾金龙鱼、黄尾龙鱼、青龙鱼、珍珠龙鱼、银龙鱼、神仙鱼、非洲珠宝鱼、接吻鱼、珍珠毛足鲈、蓝钻石孔雀、孔雀鱼、锦鲤等12种观赏鱼的16SrRNA基因和COI基因部分序列。应用DNA序列分析软件,对这些基因进行同源性比较和系统发育分析。通过GenBank中的核酸BLAST和BOLD SYSTEMS数据库对这些基因序列进行比对,结果表明16SrRNA基因和COI基因可以在物种水平作为基因条码对亚洲龙鱼、珍珠龙鱼、银龙鱼和神仙鱼等观赏鱼进行准确的鉴别,而且应用COI基因构建的系统发育树比16SrRNA基因更加接近现有的鱼类分类体系。但对形态十分相似的慈鲷等观赏鱼,以及红尾金龙鱼、黄尾龙鱼、青龙鱼等同一个物种不同品系的观赏鱼依靠16SrRNA基因或COI基因都无法准确鉴定,需要研究进化速度更快的DNA基因条码。     

利川马mtDNA Cytb基因遗传多态性分析

利用PCR和生物信息技术,对22匹利川马线粒体DNA Cytb基因全序列的遗传多态性及系统进化进行了分析.结果发现,利川马的Crtb基因全序列为1140 bp,并且检测到9种单倍型和26个核苷酸多态位点,约占所测核苷酸总长的0.53%.利川马mtDNA Cytb基因单倍型多样度为0.840 0,核苷酸多样度为0.0486.表明利川马mtDNA Cytb基因遗传多态性较丰富.根据mtDNA Cytb基因序列构建的NJ树,发现利川马是多起源的物种.     

偶蹄目牛科和鹿科SRY基因编码区进化研究

在大多数哺乳动物中,SRY基因是Y染色体上的一个单拷贝基因,其在胚胎发育过程中起到性别决定作用.本文针以性别作为重要经济性状的偶蹄目牛科和鹿科SRY基因编码区开展进化研究,探讨进化分析模式.Site模型结果显示ω0=0.7156,即为纯化选择.M2a和M8估计约5.3%位点是正选择位点,Branch-Site model结果显示SRY基因是总体上是纯化选择(ω<1),但在牛科中存在两个显著的正选择位点,为进一步的基因打靶,牛科和鹿科动物的性别筛选提供基础.     

线粒体基因在我国蝗虫分子系统学中的研究进展

主要综述了线粒体基因16S rDNA、12S rRNA、cytb、CO I、CO II、ND 5在我国蝗虫分子系统学中的应用情况。指出:应用线粒体基因进行分子系统学研究,可以解决蝗虫各分类阶元之间的进化关系,确立一些有争议物种的分类地位,探讨相关物种的系统地理等;今后线粒体多个基因序列联合分析、线粒体基因和核基因序列联合分析、整个基因组全序列分析以及分子数据与形态学的密切结合将成为分子系统学未来发展的主要研究手段,这将为我国蝗虫分类研究提供更多分子上的证据。     

基于线粒体DNA 4个基因/区域的矮小梅花鹿群体结构与起源进化分析

通过线粒体DNA上12S、ND5、Cytb和D-loop 4个基因或区域对分布于吉林省通化地区的矮小梅花鹿群体进行群体结构和起源进化分析,结果表明,各基因在群体中均包括3种单倍型,且每种单倍型个体组成相同。将4个基因整合后形成组合单倍型H1～H3,结合系统发育树判断,H1和H2单倍型与梅花鹿东北亚种聚为一类,而H3单倍型与梅花鹿四川亚种聚为一类,种群历史分析表明,该群体没有经历过扩张。因此认为,该矮小群体有3个母系起源,其中,H1和H2起源于东北亚种,H3可能起源于四川亚种,因为不确定四川亚种群体是否受到东北亚种影响。     

高体革鯻线粒体DNA16S rRNA和COI基因片段的克隆和序列分析（摘要）

[目的]为高体革鯻的遗传资源、物种间的亲缘关系和系统进化等研究提供一定的生物学依据。[方法]采用PCR扩增和序列测定等技术,对高体革鯻线粒体DNA16S rRNA和COI基因片段进行初步研究。[结果]经PCR扩增和测序,分别得到16SrRNA和COI基因片段的碱基序列,其中16SrRNA基因片段的大小为791bp,碱基A、T、G、C的含量分别为31.6%、21.4%、20.4%和26.7%;COI基因片段的大小为631bp,碱基A、T、G、C含量分别为27.7%、23.6%、29.8%和18.9%。在这2个基因片段中,GC含量均低于AT含量,AT/GC分别为1.13和1.05。[结论]通过对高体革鯻16SrRNA和COI2个基因片段遗传特征的研究,发现其种内变异比较低,在3个样本中16SrRNA基因片段序列完全一样,COI基因片段也完全一样,说明高体革鯻的这2个基因都非常保守。