星斑川鲽、黄盖鲽和石鲽线粒体基因Cytb和COⅠ片段序列的比较研究

星斑川鲽、钝吻黄盖鲽和石鲽是我国北方重要的经济海水鱼类。为探究这3种鲽科鱼类间的亲缘关系及遗传信息,本文采用了PCR扩增和直接测序的技术,对这3种鲽科鱼类各24尾个体的线粒体基因Cytb和COⅠ进行初步研究。测序得到的序列经人工处理校正后分析,其中Cytb基因片段可用长度为358bp,包含58个变异位点,20个转换位点,3个颠换位点;COⅠ基因片段可用长度为559bp,包含变异位点56个,转换位点18个,颠换位点3个;Cytb基因片段和COⅠ基因片段均表明黄盖鲽和石鲽具有较高的单倍型多样性与较低的核苷酸多样性,而星斑川鲽具有较低的单倍型多样性和较低的核苷酸多样性。基于Cytb和COⅠ序列的两种系统发育树(邻接法和不加权对群法)均表明3种鲽科鱼类中星斑川鲽与石鲽亲缘关系更近,与黄盖鲽相对较远。鲽科鱼类物种遗传多样性及遗传结构的分析可以为鱼类的保护和管理提供重要的理论依据,为保障我国鲽科鱼类养殖业的健康可持续发展提供理论指导和科学依据。     

钝吻黄盖鲽野生群体遗传多样性分析

钝吻黄盖鲽(Pleuronectes yokohamae)隶属于鲽形目、鲽科、黄盖鲽属,为冷温性底层鱼类,是黄渤海常见的比目鱼,产量在黄渤海鲆鲽类中仅次于高眼鲽,是我国海洋渔业重要的经济鱼类.     

扁吻鱼和塔里木裂腹鱼线粒体ＣＯＩ基因片段的比较研究

对扁吻鱼(Aspiorhynchus laticeps)和塔里木裂腹鱼(Schizothoraxbiddulphi)细胞色素c氧化酶亚基(COI)基因片段进行扩增。通过序列测定得到624bp的基因片段,无碱基的插入和缺失,A、T、G、C碱基中G含量最低,A+T含量高于G+C含量,与其它鱼类COI基因片段研究结果相一致。2个种间共检测到38处核苷酸替换,其中35处碱基转换,3处碱基颠换,蛋白质编码基因上的核苷酸替代主要是密码子第3位点上的同义替换。在编码的208个氨基酸中,仅发生2处氨基酸替代,替代率为0.96%。采用Kimura-2法计算种间平均遗传距离为0.06,以鲤作外群构建NJ系统树,扁吻鱼和塔里木裂腹鱼亲缘关系较近,而与新疆裸重唇鱼、斑重唇鱼亲缘关系较远。     

扁吻鱼和塔里木裂腹鱼线粒体COI基因片段的比较研究

对扁吻鱼(Aspiorhynchus laticeps)和塔里木裂腹鱼(Schizothoraxbiddulphi)细胞色素c氧化酶亚基(COI)基因片段进行扩增。通过序列测定得到624bp的基因片段,无碱基的插入和缺失,A、T、G、C碱基中G含量最低,A+T含量高于G+C含量,与其它鱼类COI基因片段研究结果相一致。2个种间共检测到38处核苷酸替换,其中35处碱基转换,3处碱基颠换,蛋白质编码基因上的核苷酸替代主要是密码子第3位点上的同义替换。在编码的208个氨基酸中,仅发生2处氨基酸替代,替代率为0.96%。采用Kimura-2法计算种间平均遗传距离为0.06,以鲤作外群构建NJ系统树,扁吻鱼和塔里木裂腹鱼亲缘关系较近,而与新疆裸重唇鱼、斑重唇鱼亲缘关系较远。     

全封闭循环水养殖系统中养殖密度对钝吻黄盖鲽生长的影响

为了评估全封闭循环水养殖系统中养殖密度对钝吻黄盖鲽生长的影响及水质变化情况,将体质量为(250.00±50.83)g的钝吻黄盖鲽分成8个试验组(放养密度分别为18、22、26、30、34、38、42、46 kg/m³),进行了3个月的饲养试验,检测不同养殖密度下鱼的成活率、体质量增长率及饲料系数,同时对试验期间氨氮、亚硝酸盐和溶解氧等各项水质指标的动态变化进行监测。试验结果显示,各试验组鱼的成活率均达到96%以上,但随着养殖密度的增加,钝吻黄盖鲽的成活率总体呈现降低的趋势;低密度组(18 kg/m³)的体质量增长率最高,为36.1%,高密度组(46 kg/m³)的体质量增长率最低,为24.8%,且体质量增长率随着养殖密度的增加而逐渐降低;随着养殖密度的增加,饲料系数呈逐渐升高的趋势;养殖期间各项水质指标均保持在适宜钝吻黄盖鲽生长的范围内。结果表明,在本试验的循环水养殖系统中,综合考量养殖生长指标及单位面积产量,钝吻黄盖鲽规模化生产的最适养殖密度为42～46 kg/m³。     

钝吻黄盖鲽不同群体形态学比较研究

运用主成分分析、多变量分析和单因子方差分析方法,对蓬莱、朝鲜近海和日本釜石3个钝吻黄盖鲽Pleuronectes yokohamae群体(78尾)10个分节特征和7个量度特征进行了比较分析。多重比较和单因子方差结果显示,3个群体在2～5个形态特征上均存在显著差异(P=0.05)。采用逐步判别法对形态特征综合分析,利用贡献率大的参数对3个地理群体进行判别分析表明,判别准确率P1为83.3%～100.0%,综合判别率为92.31%。以上分析结果表明,3个群体间存在一定程度的分化,中、日群体间有明显的差异,研究结果可为钝吻黄盖鲽群体遗传学研究提供形态学依据。     

星斑川鲽、石鲽及其杂交一代(星斑川鲽♀×石鲽♂)的线粒体DNA序列比较分析

本研究以线粒体基因细胞色素b (Cytochrome b,Cytb)和细胞色素C氧化酶Ⅰ(Cytochrome oxidase subunitⅠ,COI)为研究对象,探究比较了星斑川鲽(Platichthys stellatus)、石鲽(Kareius bicolorarus)以及杂交F1代(星斑川鲽♀×石鲽♂)的种质遗传特性.结果显示,杂交子代与亲本的碱基(A+T)含量均高于(C+G)含量,且杂交F1代与母本星斑川鲽的(C+G)相同.基于mtDNA Cytb和COI序列结果显示,石鲽与星斑川鲽遗传距离分别为0.085和0.045;杂交F1代与石鲽遗传距离分别为0.076和0.045.基于mtDNA Cytb序列显示,杂交F1代与星斑川鲽遗传距离很小,仅0.009,而两者在COI基因序列上完全一致.基于Kimura 2-parameter模型的NJ分子系统树均显示,星斑川鲽和杂交F1代聚为一支,石鲽单独聚为一支.以上结果均可得出,杂交后代在线粒体DNA上呈现明显的母系遗传.杂交后代中出现左右眼的分化,且在COI的NJ系统树中,杂交F1代与母本星斑川鲽形成的一大支又分为两支:母本星斑川鲽与杂交F1代中外观显示左眼的聚为一支,杂交F1代中外观显示右眼的单独聚为一小支.表明线粒体基因COI与杂交F1代左右眼的分化有一定关系,为进一步研究星斑川鲽♀x石鲽♂提供了参考数据.     

基于Roche 454 GS FLX的钝吻黄盖鲽(Pleuronectes yokohamae)微卫星标记的开发

利用Roche 454 GS FLX平台测序技术进行了钝吻黄盖鲽微卫星引物筛选，并采用聚类分析的方法对得到的5641个微卫星位点进行类比分析，得到247种多态性位点，其中完美型占52.22%，非完美型占20.24%，复合型占27.54%，(AC)n、(AG)n两碱基重复类型的比例是44%，重复次数在10次以上的占总数的87.5%。随机选取11个位点的微卫星引物，采用5个野生个体，利用荧光标记和毛细管电泳进行多样性评价，4个位点偏离Hardy-Weinberg平衡，不同位点得到的等位基因范围为3?8，平均等位基因数为5.0。平均观望杂合度(Ho)、平均期望杂合度(He)及平均多态性信息含量(PIC)分别为0.588、0.788和0.670。结果表明，454 GS FLX提供了一种直观、高效开发微卫星的方法。     

祁连山裸鲤和青海湖裸鲤mtDNA cyt b基因和D-loop区序列特征及遗传分化

对65尾祁连山裸鲤(Gymnocypris chilianensis)和40尾青海湖裸鲤(G.przewalskii)mt DNA cyt b基因(Cytochrome b,cyt b 1140 bp)和D-loop区(747 bp)基因片段进行了扩增和测定,探讨了上述基因片断的序列特征和两种裸鲤的遗传分化关系。结果显示,2个基因片段的G含量普遍较低,在编码基因cyt b各密码子的第三位上表现得尤为突出。线粒体DNA cyt b和D-loop基因片段均存在明显的遗传分化,核苷酸替代速率cyt bDloop。基于核苷酸最佳替换模型计算2种间的遗传距离,cyt b为0.08,D-loop为0.03。基于cyt b基因序列分析结果表明,两物种发生遗传分化的时间在距今约220万年的更新世初期,与青藏高原隆升时期相吻合。     

基于 Roche 454 GS FLX 的钝吻黄盖鲽(Pleuronectes yokohamae)微卫星标记的开发

利用 Roche 454 GS FLX 平台测序技术进行了钝吻黄盖鲽微卫星引物筛选,并采用聚类分析的方法对得到的5641个微卫星位点进行类比分析,得到247种多态性位点,其中完美型占52.22%,非完美型占20.24%,复合型占27.54%,(AC)n、(AG)n 两碱基重复类型的比例是44%,重复次数在10次以上的占总数的87.5%。随机选取11个位点的微卫星引物,采用5个野生个体,利用荧光标记和毛细管电泳进行多样性评价,4个位点偏离 Hardy-Weinberg 平衡,不同位点得到的等位基因范围为3?8,平均等位基因数为5.0。平均观望杂合度(Ho)、平均期望杂合度(He)及平均多态性信息含量(PIC)分别为0.588、0.788和0.670。结果表明,454 GS FLX 提供了一种直观、高效开发微卫星的方法。     

基于Cytb基因的滆湖鲌类国家级水产种质资源保护区3种鲌鱼的遗传多样性分析

为研究滆湖鲌类国家级水产种质资源保护区主要保护对象的种质遗传状况,通过PCR和测序技术,获得保护区翘嘴鲌(Culter alburnus)、达氏鲌(Culter dabryi)、蒙古鲌(Culter mongolicus)等3种鲌属鱼类的细胞色素b(Cytb)基因序列,并分析了其遗传多样性和群体结构。结果显示,3种鲌鱼的Cytb基因全长为1 141 bp,碱基组成相似,均表现为A+T的含量(56.4%)高于G+C的含量(43.6%)。翘嘴鲌的Cytb基因有16个变异位点,定义14种单倍型,单倍型和核苷酸多样性分别为0.907和0.002 4;蒙古鲌的Cytb基因有8个变异位点,定义6种单倍型,单倍型和核苷酸多样性分别为0.863和0.002 4;达氏鲌的Cytb基因有10个变异位点,定义7种单倍型,单倍型和核苷酸多样性分别为0.573和0.001 2。整体来看,3种鲌鱼均具有高单倍型多样性和低核苷酸多样性的遗传多样性模式,暗示3种鲌鱼群体在历史上经历过种群扩张,与中性检验结果和歧点分布图分析结果相一致。翘嘴鲌和蒙古鲌的种内遗传距离为0～0.006,达氏鲌的种内遗传距离为0～0.004,...     

中国沿海紫蛤属的系统发育

紫蛤属(Sanguinolaria)贝类具有很高的经济价值,长期以来却存在着物种鉴定错误、种名使用混乱、同物异名等一系列问题,关于其系统分类和演化问题的研究较少。为探究中国沿海紫蛤属的系统发育关系,本研究利用两个线粒体基因(COI和16S rRNA),以及两个核基因(H3和28S rRNA)的部分序列,对采自中国沿海紫蛤属3亚属9种紫蛤61个个体进行系统发育分析。基于4个基因片段联合数据集T12(剔除COI第三位密码子位置)构建系统发育树。结果表明,两个线粒体基因片段GC含量明显低于AT含量,表现出对AT偏斜,两个核基因表现出对GC的偏斜。4个基因片段(COI、16S rRNA、H3和28S rRNA)的颠换与转换比值分别为5.073、3.042、1.564和1.480,均远高于系统分析的临界值0.4,能够提供有效的系统发育信息。基于4个基因片段的遗传多样性分析表明,9种紫蛤均具有较高的核苷酸多样性(Pi0.05)与单倍型多态性(Hd0.5)。基于COI基因片段的紫蛤属种内遗传距离为0~0.016,种间的平均遗传距离为0.087~0.331,其中卵紫蛤(Sanguinolaria ovalis)与中国紫蛤(Sanguinolaria chinensis)遗传距离最小,仅为0.087。利用最大似然法(maximum likelihood,ML)和贝叶斯法(Bayesian inference,BI)构建的系统发生树拓扑结构一致,分化为3大支,与形态学分类的三个亚属分别对应。中国紫蛤和卵紫蛤在系统树上首先聚为一支,表明其亲缘关系最近。本研究结果阐明了中国沿海紫蛤属贝类的遗传多样性及其系统演化关系,为紫蛤属贝类种质资源的保护及可持续利用提供了科学依据。     

中国近海与日本近海白姑鱼线粒体细胞色素b基因全序列比较分析

对中国近海和日本近海共19尾白姑鱼(Pennahia argentata)线粒体细胞色素b(Cytochrome b,Cytb)基因全序列进行扩增与测定,白姑鱼个体的Cytb基因总长度均为1141bp。序列分析结果显示:Cytb基因全序列中共检测到40处核苷酸替代,全部为同义替换,且主要来自密码子第三位点。19尾白姑鱼个体共定义了14种单倍型。核苷酸组成分析表明:白姑鱼Cytb全序列的鸟嘌呤(G)含量较低,在第三密码子位点上表现得尤为明显。基于邻接法、最大简约法、最大似然法和贝叶斯法构建的系统树结果基本一致,中国近海和日本近海的白姑鱼明显分为2个单系群,两组群间的净遗传距离为0.019,基于Cytb2%/百万年分子钟计算,其分化时间约为95万年,中、日近海白姑鱼分化事件发生于晚更新世(Late Pleistocene)。本研究旨在探讨中、日近海白姑鱼组群的分类地位的遗传学依据,为白姑鱼渔业资源的管理与保护提供基础参考。     

基于线粒体COI和Cytb基因序列的6种锦鲤(Cyprinus carpio Koi)遗传多样性分析

实验利用线粒体COI基因和Cytb基因的片段序列分析比较了黑锦鲤(Cyprinus carpio Karasugoi Koi)、三色锦鲤(C.carpio Taisho Sanshoku Koi)、红白锦鲤(C.carpio Kohaku Koi)、黄金锦鲤(C.carpio Kigoi Koi)、全白锦鲤(C.carpio Platinum Ogon Koi)和全红锦鲤(C.carpio Higoi Koi)6个锦鲤(Cyprinus carpio Koi)养殖品系的遗传多样性和系统进化关系。结果显示:基因序列分析得到的单倍型数分别为7、6。6个品系均具有较高的单倍型多样性指数和较低的核苷酸多样性指数。群体间遗传分化系数Fst、遗传距离和AMOVA等结果显示品种间变异高于品种内变异,黑锦鲤和黄金锦鲤间、红白锦鲤和三色锦鲤间不存在显著遗传差异,其余品系间差异显著。根据COI和Cytb基因单倍型构建的品系间NJ系统进化树得到相同结果,黑锦鲤和全红锦鲤遗传关系较近,聚为一支。三色锦鲤、红白锦鲤和黄金锦鲤遗传关系较近,聚为一支。全白锦鲤与其他品系的亲缘关系均较远,单独形成一个分支。     

北部湾3种金线鱼属鱼类CO I基因序列的比较分析

运用直接测序法对产自北部湾的日本金线鱼(Nemipterus,japonicus)、红棘金线鱼(N.nemurus)和苏门答腊金线鱼(N.mesoprion)3种金线鱼属鱼类的线粒体DNA细胞色素氧化酶Ⅰ(C0Ⅰ)基因序列进行了测序分析,并探讨了3种金线鱼之间的亲缘关系.在所分析的48条COⅠ同源序列片段(696 bp)中共检测到29个单倍型和104个核苷酸多态位点.单倍型分析结果显示,日本金线鱼和红棘金线鱼之间有明显的基因交流.序列差异分析和遗传距离比较结果显示,日本金线鱼与红棘金线鱼之间亲缘关系较近,无明显遗传分化.利用最大简约法(MP)和邻接法(NJ)构建的系统发育树显示,日本金线鱼和红棘金线鱼混杂聚为一支,而苏门答腊金线鱼单独聚为一支.研究结果表明,日本金线鱼与红棘金线鱼的亲缘关系较近,二者可能为同种,而苏门答腊金线鱼则与日本金线鱼、红棘金线鱼亲缘关系较远.本研究为证实红棘金线鱼和苏门答腊金线鱼是2个不同的种提供了分子生物学的证据.     

基于线粒体COI序列的DNA条形码在中国海口足类物种鉴定中的应用分析

中国海口足类动物区系具有丰富的物种多样性,是我国海洋底栖生物中的重要经济类群。口足类的属内种间鉴别特征有的极为相似,仅依靠传统的形态分类方法很难对近缘种和疑难种进行准确的鉴定。DNA条形码技术可以弥补传统形态学鉴定的某些局限,为物种鉴定提供了有效的工具。该研究探讨了利用线粒体COI序列对中国海口足类进行物种鉴定的可行性,共获得口足目4总科6科24属38个种的204条线粒体COI序列,与Gen Bank收录的14种42条口足类同源序列进行比对,结果显示口足类COI基因不存在碱基插入缺失现象,碱基组成偏倚明显,A+T含量(63.5%)显著高于G+C含量(36.5%)。基于Kimura双参数模型计算遗传距离,结果显示遗传距离随着分类阶元的增高而增大。同物种种内个体间的遗传距离变化范围在0%~3.91%,平均值为0.76%。同属内各物种间的遗传距离变化范围为6.55%~18.99%,平均值为12.91%。同科内不同属间的遗传距离变化范围为9.16%~23.32%,平均值为16.89%。不同科间的遗传距离变化范围为16.52%~26.6%,平均值为21.31%。由此可见,口足类COI基因的种间和种内遗传距离存在明显的间隙。基于COI序列构建的口足类邻接关系树显示所有包含大于1个个体的物种均可形成单系群,且节点支持率均为100%。本研究证明了COI序列作为DNA条形码标准基因在口足类物种鉴定中的有效性。此外,研究发现中国沿海分布的口虾蛄可能至少存在两个隐存种,实证了基于COI序列的DNA条形码技术能够用于口虾蛄隐存多样性的探究。     

基于COI和16S rRNA的库页岛马珂蛤遗传多样性和分子系统进化研究

本研究以库页岛马珂蛤(Pseudocardium sachalinense)为研究对象,讨论COI和16S rRNA两种DNA条形码在贝类的遗传多样性、分子进化和种类鉴定的适用性,并利用两种条形码评估库页岛马珂蛤的遗传多样性。本文在获得库页岛马珂蛤线粒体全基因组的基础上,测序获得库页岛马珂蛤群体的COI和16S rRNA序列,发现COI基因核苷酸多样性为0.00195,高于16S rRNA核苷酸多样性(0.00073)。基于COI基因的单倍型多样性为0.76,大于16S rRNA的单倍型多样性(0.318)。其次,用全线粒体基因组构建8种贝类的系统进化树为参考,发现基于COI和16S rRNA的系统进化树与参考一致,提示这两种条形码片段可用于推断贝类的分子进化关系。最后,分别对马珂蛤科和帘蛤科15属17种贝类的COI基因和16Sr DNA进行序列比较,发现COI基因和16S rRNA的种间遗传距离均是种内距离的62倍。以上结果说明,16S rRNA与COI基因一样,能有效地构建马珂蛤科和帘蛤科的系统发育关系和物种鉴定,但在分析库页岛马珂蛤的遗传多样性时利用COI基因比16S rRNA能发现更多的遗传变异。     

新疆两种裂腹鱼形态学和COI基因的比较分析

运用多变量形态度量学方法结合线粒体COI基因序列,比较分析了新疆和田河两支流（喀拉喀什河、玉龙喀什河）塔里木裂腹鱼（Schizothorax biddulphi）和厚唇裂腹鱼（S.irregularis）的遗传差异。对这两种鱼67尾的31个测量指标进行分析,其中5个性状表现出极显著差异（P〈0.01）,6个性状表现出显著差异（P〈0.05）。在主成分散点图中,这两种裂腹鱼个体间存在交叉现象,没有明显界限,二者外部形态差异较小,难以有效区分。分析了627bp的COI基因序列碱基组成,均表现为G碱基含量最低而C碱基含量最高,A＋T含量大于C＋G含量。26尾塔里木裂腹鱼和厚唇裂腹鱼共检测到6种单倍型和5个核苷酸多态位点,其单倍型多样度分别为0.733和0.556,核苷酸多样度分别为0.00158和0.00089,其中417bp处的C/T转换为二者特有。     

基于线粒体Cytb基因和D-loop区序列的高邮湖湖鲚(Coilia nasus)遗传多样性分析

本研究利用线粒体细胞色素b(Cytb)基因和控制区(D-loop)序列作为分子标记,调查了高邮湖湖鲚(Coilia nasus)种群遗传多样性。结果显示,Cytb基因和D-loop区序列碱基A+T含量均高于G+C含量,显示碱基组成具有偏倚性。38条Cytb基因序列检出26个变异位点,定义13个单倍型,单倍型多样性和核苷酸多样性分别为0.716±0.078和0.002 70±0.000 57;40条D-loop区序列检出53个变异位点,定义21个单倍型,单倍型多样性和核苷酸多样性分别为0.906±0.034和0.006 27±0.000 99。13个Cytb基因单倍型之间的遗传距离在0.001~0.014之间,NJ系统进化树显示单倍型聚为1支;21个D-loop区单倍型之间的遗传距离在0.001~0.019之间,NJ系统进化树显示单倍型聚为2支。中性检测结果和歧点分布图均表明高邮湖湖鲚种群稳定,近期没有发生种群扩张。整体来看,高邮湖湖鲚种质资源遗传多样性水平较高,具有高单倍型多样性和低核苷酸多样性的特征。     

基于16S rRNA和Cyt b基因序列探讨2种梅童鱼的遗传分化

比较分析了棘头梅童鱼（Collichthys lucidus）和黑鳃梅童鱼（C.niveatus）的16SrRNA和Cytb基因片段序列差异及遗传分化程度。在长度为526bp的16SrRNA和379bp的Cytb基因片段的核苷酸序列中，2种间共检测到44处核苷酸替代。分析结果表明，2个基因片段的鸟嘌呤（G）含量较低，在Cytb蛋白质编码基因第三密码子位点上表现尤为明显。基于16SrRNA和Cytb基因片段分析结果显示，2种间平均遗传距离分别为0．012和0．111。构建的系统树显示2种梅童鱼在这2个基因片段上存在显著的遗传分化。根据Cytb基因2％／百万年的进化速率推断，棘头梅童鱼与黑鳃梅童鱼的分化时间约为550万年，发生于上新世（Pliocene）早期。