DNA 条形码在鲱形目鱼类物种鉴定和系统进化分析中的应用

采用PCR特异性扩增获得中国近海鲱形目(Clupeiformes)2科6属7种的48条线粒体COI基因序列,结合从Gen Bank筛选出的4科40属83种的COI基因序列225条,对鲱形目鱼类的COI条形码基因特征、种内与种间遗传距离及其分子系统进化关系进行了分析,探索了DNA条形码技术在辅助鱼类物种鉴定和分类中的适应性。结果表明,4科41属90种273条COI基因序列的平均碱基组成为T:28.3%、C:28.3%、A:24.2%、G:19.2%,碱基组成表现出明显偏倚性。鲱形目鱼类种间的平均遗传距离为0.131,种内平均遗传距离为0.003,种间距离为种内距离的41倍;系统学分析结果显示,97.8%的鱼类在系统进化树上均为单系。可见,鲱形目鱼类DNA条形码符合物种鉴定的要求,且基于COI基因所建的NJ树对物种分类具有较为准确的辨识力。系统进化分析结果表明,COI基因不仅能够解决低阶分类单元的系统进化关系,对于高阶分类单元的系统分析研究结果也有一定参考价值。     

山东近海习见鱼类DNA条形码及其电子芯片分析

从GenBank下载到13目50科73属77种山东近海鱼类的线粒体细胞色素c氧化酶I(CO I)序列,通过分析其遗传距离及系统进化,并基于CO I序列筛选物种特异性探针来分析DNA芯片技术在进行物种鉴定时的可行性。结果表明,在CO I基因DNA条形码的分析中,77种鱼类的种间遗传距离(平均0.117)明显大于种内遗传距离(平均0.0034),且每个物种的不同个体在进化树上都能聚在一起,提示DNA条形码能全部区分77个物种;根据CO I基因设计的用于芯片的特异性探针中,77个物种最终有64个可以筛选出物种特异性探针,占总物种数的83.1%,本研究旨在为山东近海鱼类物种鉴定提供了技术支持。     

鲉形目鱼类DNA条形码分析及鲉科DNA条形码电子芯片建立

为建立鲉形目内各物种的快速鉴别方法,本研究扩增了我国47个鲉形目物种并下载了Gen Bank上收录的鲉形目共计23科85属233种873条细胞色素C氧化酶I基因(COI)序列,分析该基因结构特性。结果表明,鲉形目DNA条形码基因的碱基变异中,不变位点508个,占总位点数的82.1%;转换位点70个,颠换位点41个,分别占总位点数的11.3%和6.6%;种内遗传距离为0~0.019,平均遗传距离为0.003?0.0034;属内种间遗传距离为0.003~0.258,平均值为0.086?0.038;基于233个物种的COI序列构建的系统进化树显示,227个物种(97.4%)能聚为独立分支,且具有较高支持度。在此基础上以鲉科11属39种鱼类的DNA条形码为例,筛选出25个种的37个特异性探针,以此探针对鲉科鱼类进行物种快速鉴定成功率为64.1%,研究结果表明DNA条形码芯片用于鲉科的鉴定具有一定的可行性。     

半滑舌鳎线粒体 DNA 含量测定方法的建立与优化

本研究旨在应用实时荧光定量PCR技术,建立半滑舌鳎(Cynoglossus semilaevis)线粒体DNA(mtDNA)含量测定方法并进行优化.通过质粒标准品的线性化处理、模板DNA的酶切和超声处理、mtDNA和核DNA(nDNA)基因引物的筛选实验,建立半滑舌鳎mtDNA含量测定方法.结果表明,质粒标准品的构象对荧光定量PCR标准曲线影响较大,线性化的质粒更适合用作标准品;酚-氯仿方法提取的模板DNA适用于mtDNA含量测定,无需进行预处理;用D-loop和ND1这2对引物所得的拷贝数较小且结果一致,适用于mtDNA拷贝数的测定;以不同核基因为参照所得的mtDNA含量可能存在差异,当以单拷贝核基因ENC1和MYH6为参照时,可以计算出单个细胞中mtDNA含量,若以多拷贝基因GAPDH为参照,mtDNA含量测定值则较小.采用本方法分别对半滑舌鳎肝、肾、脾和肌肉组织的mtDNA含量进行重复性检测实验,结果表明,相同组织的mtDNA含量显示出良好的重复性(P＞0.05),而不同组织中mtDNA含量具有差异性,可见该方法稳定可靠,能为海洋鱼类mtDNA含量检测提供借鉴.     

红鳍东方鲀体型性状选育指标的综合判定

对红鳍东方鲀的18个体型性状进行了测定,并计算各性状的表型参数和相关系数,探讨应用主成分分析和聚类分析确定红鳍东方鲀体型性状的选育指标.结果表明,系统聚类分析与主成分分析的结果基本上是一致的,红鳍东方鲀体型性状选育的适宜指标中,可选择包括体重、体周长1、体长、眼后头长和眼径5个性状作为代表性的性状指标.研究结果为红鳍东方鲀体型性状的选育提供了参考资料.     

三种不同游泳习性鱼类骨骼肌的快、慢肌纤维组织学特性

硬骨鱼类的骨骼肌可为其游泳运动提供动力。为认识不同游泳习性鱼类的骨骼肌肌纤维组织学特征,本研究选取3种具有不同游泳习性的鱼类：鲐(Scomber japonicus)、大黄鱼(Larimichthys crocea)和褐牙鲆(Paralichthys olivaceus),采用石蜡切片苏木精–伊红染色法和形态计量法,以形状、直径和密度作为评价指标,对其骨骼肌的快、慢肌纤维组织学特性进行表征,比较3种不同游泳习性鱼类的快、慢肌纤维组织学特征差异。组织学观察发现,3种类型鱼类的骨骼肌快、慢肌纤维横切面均呈不规则形状。营持续式游泳的鲐的快肌纤维呈多角状,慢肌纤维呈多边柱形;营延长式游泳的大黄鱼的快、慢肌纤维呈长椭圆形;营爆发式游泳的褐牙鲆的快、慢肌纤维呈扁椭圆形。形态计量结果显示,3种鱼类的快肌纤维直径均极显著大于其慢肌纤维(P<0.01)。大黄鱼的慢肌纤维直径在3种鱼类中最大,约为鲐的1.34倍、褐牙鲆的1.14倍;鲐的快肌纤维直径在3种鱼类中最大,约为大黄鱼的1.41倍、褐牙鲆的1.35倍。3种鱼类的快肌纤维密度均极显著小于其慢肌纤维(P< 0.01),其中,快肌纤维密度大小排序为褐牙鲆[(274.60±9.07)根/mm2]>大黄鱼[(205.43±12.63)根/mm2]>鲐[(118.92±10.74)根/mm2],慢肌纤维密度大小排序为鲐[(1 442.33±28.25)根/mm2]>褐牙鲆[(1 073.92±39.40)根/mm2]>大黄鱼[(945.74±19.53)根/mm2]。进一步分析发现,鱼类的肌纤维形状、直径和密度与鱼类的游泳习性密切相关。上述对不同游泳习性硬骨鱼类骨骼肌的肌纤维形状、直径和密度等组织学特征的描述与差异分析结果,可为进一步开展硬骨鱼骨骼肌的适应性进化和运动生理学研究提供基础性资料。     

黄带拟鲹qRT-PCR内参基因筛选及验证

实时荧光定量PCR (qRT-PCR)是研究基因表达的一种广泛使用且有效的方法,选用黄带拟鲹(Pseudocaranx dentex)合适的内参基因,是qRT-PCR技术获得该物种基因表达可靠结果的关键。本研究首先测定了9个常用内参基因(β-actin、RPL13、EF-1α、GAPDH、HPRT、PPIA、β2M、TUB和PP2A)在黄带拟鲹成鱼组织中的表达丰度;同时,利用BestKeeper、NormFinder、geNorm和RefFinder 4种模型预测了内参基因的表达稳定性,发现其表达稳定性排序为RPL13 >EF-1α > PP2A >HPRT >PPIA >TUB >β2M >β-actin >GAPDH。进一步通过定量检测目标基因myod1在不同组织的表达情况,验证上述预测结果的准确性。研究发现,RPL13和EF-1α单独或联合作为黄带拟鲹qRT-PCR内参基因,可显著提高目标基因表达量检测结果的稳定性与可靠性。结果表明,RPL13和EF-1α可作为黄带拟鲹不同组织qRT-PCR分析的内参基因。同时,也证实了并不是管家基因的表达在所有物种中都具有良好的稳定性,需要根据实际情况筛选适宜的内参基因。本研究结果可为后续黄带拟鲹功能基因表达特征的研究提供技术支撑,有望适用于其他鲹科鱼类。     

星突江鲽胚胎发育的研究

对人工干法授精、微量充气孵化条件下星突江鲽的胚胎发育进行了研究。星突江鲽受精卵为分离的球形浮性卵，无油球、卵膜薄、光滑且透明，具弹性。吸水前卵径为0．66～0．70mm，吸水后为0．91～1．06mm。根据胚胎发育的外部形态及典型特征将星突江鲽胚胎发育过程划分为卵裂期、囊胚期、原肠期、神经胚期、胚孔关闭、眼泡和肌节形成、尾芽形成、晶体出现、听囊出现、出膜前期和出膜期11个连续的典型时期。在11±0．5℃水温下，受精卵经过101h仔鱼脱膜孵出。初孵仔鱼全长2．3～2．5mm，卵黄囊长径1．075～1．25mm，短径0．60～0．675mm。     

北黄海虾夷扇贝(Patinopecten yessoensis)定居群体的生态适应性研究

本研究选取山东长岛、辽宁海洋岛和獐子岛底播的虾夷扇贝(Patinopecten yessoensis)群体、人工选育的“獐子岛红”品种养殖群体、辽宁旅顺自然群体以及原产地日本青森县陆奥湾自然群体,运用稳定同位素技术探究虾夷扇贝不同地理群体的特征.结果显示,(1)虾夷扇贝各群体的闭壳肌和内脏团δ13C值分别为-20.47‰±0.66‰和-24.13‰±2.41‰;闭壳肌和内脏团δ15N值分别为8.52‰±1.32‰和7.26‰±0.49‰.(2)基于δ13C值和δ15N值的单因素方差分析(One-wayANOVA)显示,群体间各个取样点闭壳肌和内脏团的碳、氮稳定同位素比值差异显著(P＜0.05);基于地理位置构建所有群体的碳氮稳定性同位素散点分布图,可以明显地区别中国群体和日本群体.(3)中国8个虾夷扇贝群体之间,只有长岛群体的碳、氮稳定同位素比值明显低于其他群体,而其余群体之间差异不显著(P＞0.05).研究表明,虾夷扇贝中国群体与日本群体间已经存在较大的差异,且中国群体间因生长海域、水文环境的不同也呈现出分群现象.说明虾夷扇贝定居群体在不同的生态环境下已产生了不同程度的适应性改变.     

七带石斑鱼染色体核型研究

采用PHA体内直接注射法制备了七带石斑鱼(Epinephelus septemfasciatus)头肾组织染色体标本并分析其核型。结果表明,七带石斑鱼二倍体染色体数为48,24对染色体均为端部着丝粒染色体,其染色体臂数(NF)为48,核型公式为:2n=48t,NF=48。未发现与性别相关的异型染色体,第24对染色体长度明显小于其他染色体。通过与其他22种石斑鱼染色体核型进行比较,发现七带石斑鱼具有石斑鱼属鱼类的原始核型特征,属于石斑鱼属鱼类的原始类群。