鸿雁线粒体DNA全基因组序列测定及分析

线粒体基因组(mitochondrial genome,mt DNA)具有进化速率快、多态性丰富、无重组、母系遗传等特点,是开展群体遗传学、系统发育学、分子生态学、分类学等研究的理想分子标记。本研究根据鸿雁(Anser cygnoides)同属近缘物种豆雁(Anser fabalis)线粒体全基因组序列(EU009397.1)设计引物,采用直接测序技术对鸿雁线粒体基因组全序列进行了综合分析,结果显示,鸿雁线粒体基因组序列(Gen Bank登录号:KJ124555)全长16 739 bp,包含22个t RNA、2个r RNA基因、13种蛋白质编码基因和一个D-loop区。碱基组成T占22.49%,C占32.24%,A占30.21%,G占15.06%,无明显的AT偏好性。22种t RNA都为典型的三叶草结构,参照原鸡(Gallus gallus)、黑尾地鸦(Podoces hendersoni)的12Sr RNA,对鸿雁12Sr RNA的二级结构进行了预测,含有4个结构域、37个茎环和13个突出部。对D-loop控制区序列分析发现,含有LSP/HSP、ETAS1-2、Goose hairpin、E-box、F-box、D-box、C-box、Bird similarity-box、CSB1-box、CSB-like和OH。以原鸡作为外群,采用邻接法(N-J)和最大拟然法(ML)算法以及贝叶斯法,基于线粒体基因组全序列分别构建系统进化树,结果显示,鸿雁与灰雁(Anser anser)、豆雁(Anser fabalis)、白额雁(Anser albifrons)和加拿大黑雁(Branta canadensis)处于一个分支,亲缘关系较近。该研究结果丰富了鸭科线粒体基因组全序列,为研究鸿雁的系统发生和分子进化研究以及种质资源保护和合理利用提供新的基础资料。     

10个山羊品种线粒体DNA的遗传多态性

用PCR-SSCP分析了10个山羊（Capra hircus）品种的线粒体DNA编码区变异情况,这些品种分别来自我国9个省和自治区,1个国外品种安哥拉山羊,共计465个个体。根据PCR-SSCP的结果挑选出118个个体进行D-loop第1高变区测序,并截取测定序列的481bp进行分析,系统建树显示,10个山羊品种很明显地分成了4个支系A、B、C和D。对所有样本进行分子差异等级分析（AMOVA）,品种内的方差组分占77.77%,表明10个山羊品种间没有出现显著的遗传分化,品种间表现弱的遗传结构。对118条序列进行歧点分布分析表明,整个山羊群体曾经历过2次群体扩张事件。     

绵羊mtDNA D-环序列与微卫星DNA遗传多样性和系统发育分析

采用mtDNA D-环序列和微卫星DNA两种标记方法,对9个绵羊群体225只个体进行遗传多样性和系统发育分析。结果表明：两种方法在遗传多样性分析中得出的结论一致,即在研究的9个绵羊群体中青海藏羊的遗传多样性最丰富,而湖羊和岷县黑裘皮羊遗传多样性都较低。但在系统发育分析中,通过mtDNA D-环序列和微卫星DNA座位数据构建系统发育树,结果表现为很大的不同。由于微卫星DNA符合孟德尔遗传规律,能够反映群体间的亲缘关系,构建的系统发育树结构可靠。mtDNA是核外遗传物质,具有母系遗传的特点,在反映群体间的亲缘关系上不具优势。此外,青海细毛羊和甘肃高山细毛羊的育种实践表明它们的遗传来源相似,亲缘关系相近,这与微卫星DNA座位数据构建系统发育树反映的结果一致,因此,在群体的亲缘关系研究上,微卫星DNA数据分析的结果比mtDNA序列分析结果更可信。172个单倍型序列网络关系分析表明研究的9个绵羊群体可能有三个母系起源。     

10个山羊品种线粒体DNA的遗传多态性研究

本文用PCR-SSCP分析了来自我国9个省和自治区的9个品种和一个国外品种安哥拉山羊,共计465个个体的线粒体DNA编码区变异情况,然后根据PCR-SSCP的结果挑选出118个个体进行D–Loop第一高变区测序,然后截取测定序列的481bp进行分析,通过这些序列分析来揭示10个山羊品种的系统发育关系。系统建树显示10个山羊品种很明显的分成了4个支系A、B、C 和 D,我们又对所有样本进行分子差异等级分析（AMOVA）,品种内的方差组分占77.77%,表明10个山羊品种间没有出现显著的遗传分化,品种间表现弱的遗传结构。通过对118条序列进行歧点分布分析,得出整个山羊群体曾经历过2次群体扩张事件。     

棉铃虫线粒体cox2基因的克隆、序列及系统学分析

利用兼并性引物克隆出棉铃虫线粒体细胞色素氧化酶亚基Ⅱ基因(cox2),cox2基因编码框包含682个核苷酸,编码227个氨基酸的蛋白质;起始密码子为ATG,终止密码子仅有一个T组成。利用GenBank数据库搜索了其他12种昆虫的线粒体cox2基因序列,通过同源性比较,发现棉铃虫的cox2与鳞翅目4种蚕的cox2同源性最高,核苷酸和氨基酸序列同源性分别达到85%~88%和93.0%~94.7%。同时,根据cox2核苷酸和编码的氨基酸序列进行了13种昆虫的分子系统学分析的探讨,发现分子系统树与形态分类基本一致,但略有差异。     

基于线粒体COII-LrRNA基因对肾形肾状线虫种内群体的遗传多样性分析

肾形肾状线虫(Rotylenchulus reniformis)是一种植物半内寄生线虫,分布于世界的热带和亚热带地区,是许多蔬菜和热带果树重要的病原线虫.为明确该线虫种内群体的遗传变异,本研究采用序列分析法,对采自浙江(ZJ)、福建(FJ)和重庆(CQ)3个地区的肾形肾状线虫的线粒体COII-LrRNA基因序列进行比较.结果表明,肾形肾状线虫线粒体COII-LrRNA基因片段序列为557～563 bp,AT含量为85.5％,明显高于GC含量.序列分析所得3个群体总的变异位点数、单倍型数、单倍型多样性指数(haplotype diversity,Hd)和核苷酸多样性指数(nucleotide diversity,π)分别为176、40、0.946和0.157 4.分子方差分析(analysis of molecular variance,AMOVA)结果显示,这3个肾形肾状线虫群体间遗传分化系数为0.058 15,遗传分化程度中等,没有明显的地理隔离.遗传变异结果显示,94.18％的变异来自群体内个体间,只有5.82％的变异发生在群体间.结果说明,我国肾形肾状线虫种群内COII-LrRNA基因序列变异较明显,具有丰富的遗传多样性,且对环境变化的适应能力较强.研究结果丰富了我国肾形肾状线虫的系统发育信息,为肾形肾状线虫危害植物的内在遗传因素的研究提供了资料.     

科学家完成古代野牛线粒体基因组全序列

根据考古和遗传研究记载,家养牛是由现已灭绝的古代野牛（Bos primigenius）驯化而来,古代近东是普通牛（Bos Taurus）的起源中心。这些推论主要是通过对现代牛部分线粒体DNA序列和古代野牛样本的有限序列数据分析得来的。而近来DNA测序技术的发展,不仅为灭绝物种遗传物质的检测提供了新的机会,     

粘类小麦雄性不育系线粒体DNA的AFLP标记及SCAR转化

为了能在分子水平上有效鉴定具有粘果山羊草(Aegilops kotschyi)、偏凸山羊草(A.ventricosa)、普通小麦变种斯卑尔脱(Triticum spelta)细胞质雄性不育系及其保持系90-110和8222,提高其在杂交小麦(Triticum aestivum L.)研究与应用中的定向遗传改良,本研究对其线粒体DNA进行了扩增片段长度多态性(amplified fragment length polymorphism,AFLP)标记和序列特征性片段扩增区域(sequence characterized amplified region,SCAR)标记。通过AFLP标记方法,应用64对引物组合EcoRⅠ-NNN/MseⅠ-NNN对小麦同核异质雄性不育系和保持系进行扩增,共扩增出682条带,其中113条为多态性条带。引物E-AGG/M-CTA组合在粘果山羊草细胞质雄性不育系中扩增出一条大小约300 bp的特异性条带,对该特异条带进行回收、测序,利用Primer Premier 5.0软件重新设计SCAR引物,并对这3种类型同核异质小麦细胞质雄性不育系和保持系进行扩增,其中引物YW1在3种细胞质雄性不育系和保持系中都扩增出条带,而引物YW2仅在粘果山羊草细胞质雄性不育系扩增出一条198 bp的特异性片段,结果表明,已成功地将AFLP标记转化为操作简便、表现稳定的SCAR标记。此片段与小麦线粒体基因组有很高的同源性(同源性为99%),为烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NADH)脱氢酶基因(GenBank登录号:EU534409.1)上的序列,该酶是线粒体中氧化磷酸化的入口酶,与小麦细胞质雄性不育密切相关。本研究可以用于粘类小麦细胞质雄性不育系分子标记辅助育种,也为小麦细胞质种性鉴定提供了技术支撑和理论依据。     

白孔雀微卫星DNA遗传多样性分析及其分类地位的探讨

利用14对蓝孔雀和绿孔雀的微卫星标记对白孔雀基因组DNA进行扩增,发现都能扩增出特异性条带,每对引物扩增的平均等位基因数为1.71,有7对引物具有较丰富的多态性,其中MCW0080和MCW0098最为理想。白孔雀与蓝孔雀和绿孔雀群体的遗传多样性分析结果表明,白孔雀、绿孔雀和蓝孔雀3个群体的杂合度和遗传多样性水平都很低,期望杂合度分别为0.2579、0.2482和0.2744,群体间的遗传分化系数为9.7%,群体间分化极显著(P<0.001),白孔雀与蓝孔雀的亲缘关系最近, Reynolds'遗传距离和基因流分别为0.0295和8.6112。本试验结果支持白孔雀不能成为蓝孔雀的一个亚种而只是一个品系的观点。     

用ITS序列识别牧草种质资源

DNA条形码技术能够快速、准确地识别物种,对于开展基础性的分类学研究和应用性的生物多样性研究极为重要。本文以广西畜牧研究所牧草种质资源圃的8个物种共22个品种为材料,进行植物条形码ITS测序。PCR结果显示ITS的扩增成功率达到100%,同源性的分析表明各物种中的ITS序列变异显著,共找到99个可以用来区分物种的变异位点,系统进化树的结果表明利用ITS序列进行物种水平鉴定成功率达100%,能够作为DNA条形码识别植物物种。     

Hatchery introgression blurs ancient hybridization between brown trout (Salmo trutta) lineages as indicated by complementary allozymes and mtDNA markers

Populations living on the periphery of a species range are subjected to intense habitat pressures that stress their vulnerability to threats. South Iberian brown trout (Salmo trutta) populations are located on the southwestern boundary of the species range in Europe. This region has been described as a contact zone between Atlantic and Mediterranean populations in other fish species, and allozyme data detected natural hybridization between native Atlantic and Mediterranean brown trout in this area. Nevertheless, native pattern of populations relationships are threatened by hybridization with exogenous hatchery fish. Allozyme data and complete mtDNA control region sequences were used to analyse the ongoing processes of human mediated hybridization between native and hatchery brown trout in this region. Estimates of the persistence of hatchery genes detected a high level of introgression in some of the sampled locations (hatchery ancestry more than 25% in GF-1, GF-2 and GF-3), but results differed from both kinds of markers. The low intrapopulation diversity (H_s = 0.051) indicated that genetic drift could explain discrepancies between markers. At individual level, the complementary use of both markers detected more hatchery origin fish than those detected by the use of a single technique. Based on these results, the importance of considering a large number of genetic markers to evaluate introgression accurately is emphasized. The ability of the current management policies to the protection and conservation of marginal populations that retain complex and special evolutionary histories such as those studied is also questioned.     

用AFLP技术分离辣椒mtDNA中与雄性不育相关的基因片段

采用AFLP技术对辣椒胞质雄性不育系‘北A’、相应保持系‘北B’及其杂种F1的m tDNA进行了比较分析,获得了9条差异谱带,对全部差异谱带进行了克隆测序和同源性比对分析。结果表明,部分序列同烟草NADH脱氢酶亚基1和核糖体蛋白L2基因、矮牵牛线粒体嵌合基因nad4L-orf25等核苷酸序列存在90%以上的相似性。推断这些差异片段可能与辣椒细胞质雄性不育相关。     

Phylogenetic diversity of endangered and critically endangered southeast Asian softshell turtles (Trionychidae: Chitra)

The intense exploitation of turtles in Asian markets has contributed to declines in turtle populations across the continent. Three-quarters of Asia’s turtles are threatened and half are endangered. A recent workshop on the Asian turtle crisis identified taxonomic studies of widespread species as a priority for research because these low risk species may include unrecognized, narrowly distributed taxa of much higher concern. Chitra indica is a widely exploited softshell turtle (family Trionychidae) found across southern Asia. Individuals from Thailand have been described as a separate species, Chitra chitra, but this has not been universally accepted, and many sources consider Chitra monotypic. Phylogenetic analysis of sequence data from the mitochondrial ND4 gene revealed three deeply divergent, monophyletic lineages within Chitra: C. indica, C. chitra, and a third unnamed form from Myanmar. This new form is probably Critically Endangered, which highlights the importance of systematic studies in determining conservation priorities.     

胨冻样芽孢杆菌(Bacillus mucilaginosus YNUCC0001)絮凝剂生产、絮凝特性及其系统发育学分析

对BacillusmucilaginosusYNUCC000116SrDNA的1481bp片段与GenBank中最相似的16个分类单位进行了比较。UPGMA,NJ,ME和MP方法构建的系统发育树显示B.mucilaginosusYNUCC0001与B.mucilaginosusHSCC1605T、B.mucilaginosus1480D及Paenibacillussp.NBT形成一个单系群分支。在50L全自动发酵罐中30℃发酵52h后,菌株YNUCC0001产生的胞外生物多聚絮凝剂(EBF)达到最大产率(粘度:3420C.P.)。在pH4.0、用量为0.25mlL-1的条件下,这种EBF对高岭土悬浊液的絮凝活性最大(99.8%);121℃高压灭菌60min后絮凝活性维持在98.6%。Hg2+,Ca2+,Mg2+,K+,Zn2+对其絮凝活性有促进作用,而Fe3+、Al3+、EDTA和Cu2+则有强烈抑制。     

油菜细胞质雄性不育系根和叶mtDNA的提取

本研究以甘蓝型油菜(Brassica,napus)细胞质雄性不育系PolA及其保持系PolB、陕2A及其保持系陕2B 幼苗为材料,分别提取其根和叶线粒体DNA(mtDNA),并对所提取的油菜mtDNA进行检测.结果表明,在同等条件下幼根所提取的mtDNA平均含量为3250 ng/g FW,约为幼叶所提取mtDNA含量的6.5倍,而且所提取的mtDNA纯度较高;琼脂糖凝胶电泳检测结果也显示,油菜幼根所提mtDNA较幼叶所提mtDNA有更为清晰的条带.另外,油菜线粒体基因的PCR扩增结果显示,油菜幼根所提mtDNA扩增条带的重复性和稳定性也优于幼叶所提mtDNA.因此,用油菜幼根提取mtDNA是一条较好的途径.     

西藏牦牛mtDNA 16S rRNA基因的克隆及其遗传多样性分析

本研究首次通过克隆、测序获得了11个西藏牦牛类群共111头个体的mtDNA 16S rRNA基因全序列,并分析了西藏牦牛的遗传多样性、分类关系、起源和分化,为进一步保护和合理利用西藏牦牛遗传资源以及探讨牦牛类群的划分提供分子依据。结果表明：西藏牦牛16S rRNA基因全序列长度为1571 bp或1570 bp（LWQ4）;G＋C平均含量37.8%,具有明显的碱基偏倚性;平均核苷酸多样性（Pi）为0.00291,平均单倍型多样性（Hd）为0.8501±0.0009,111个样本共发现48种单倍型并聚为2簇,表明西藏牦牛具有较高的遗传多样性并存在2个母系起源;Kimura双参数遗传距离范围为0.00098-0.00694,11个西藏牦牛类群划分为2大类：嘉黎牦牛、巴青牦牛、丁青牦牛、工布江达牦牛、帕里牦牛、斯布牦牛、康布牦牛、桑桑牦牛、江达牦牛、桑日牦牛为一类,类乌齐牦牛单独为一类。本研究发现类乌齐牦牛具有较丰富的遗传多样性,并且发现了一个序列特异个体LWQ4,需要对其进行更深入的研究。牛种间的聚类结果显示,西藏牦牛与美洲野牛的亲缘关系最近,与普通牛、水牛的亲缘关系相对较远,本研究支持将牦牛从牛属（Bos taurus）中分离出来,作为一个独立的牦牛属（Poephagus）的观点。     

三系杂交水稻真伪及纯度实时PCR技术的鉴定

如何建立一套快速、准确的杂交水稻真伪及纯度检测体系一直是困扰着口岸检疫人员的难题。实时荧光PCR技术是近年来新兴的检验技术。通过对已报道的雄性不育特异片段R2-630WA进行PCR验证,发现其可作为鉴定杂交稻不育胞质的分子标记。依据此片段设计并合成1对引物和1条TaqMan荧光探针,对17个水稻(Oryza sativa)品种进行实时荧光PCR检测并对反应体系进行优化。结果表明:此探针能特异扩增三系杂交稻F1及不育系,并可准确地鉴定单粒稻种,准确率为100%。探针在测定低浓度(10%~40%)样品时偏差在2%左右,在测定高浓度(50%~100%)样品时,偏差在5%左右,能初步用于三系杂交稻的纯度检测。反应体系的最佳复性-延伸温度为60℃;最佳Mg2 浓度为3.5mmol/L,由此建立了一套准确、快速的三系杂交稻鉴定体系。     

利用mtDNA D-loop区研究中国10个绵羊品种的遗传多样性与起源

中国家绵羊的起源目前还不清楚,存在双起源说和三起源说,争论较大。为了进一步研究绵羊的起源和遗传多样性,根据已知家养绵羊(Ovis aries)线粒体基因组序列,利用 Primier premier5.0 设计引物,对我国 10 个家养绵羊品种 133 只个体的 mtDNA D-loop 区进行测序并利用 Laser Gene、MEGA4、Clustalx1.83 等软件对结果进行分析 ,结果标明,整个 D-loop 区为 1 106~1 182 bp,共检测到 103 种单倍型,155 个多态位点,表明我国家养绵羊品种遗传多样性丰富。通过构建 NJ 网络进化树,得出中国家养绵羊分为两个分支,羱羊(O. ammon)(AJ238300)与盘羊(O. vignei)(AY091490)聚为一类,而摩佛伦羊(O.musmon)(AY091487)与一个分支聚为另一类。说明,摩佛伦羊对中国家养绵羊起源与进化的贡献更大。本研究所测定的中国家养 10 个品种分为 A、B 两大支系表明家养绵羊至少有两大母系起源,且单倍型以亚洲 A 型为主。本研究从物种水平上评价了我国家养绵羊品种的遗传多样性,指出了中国家养绵羊分为两个分支,为确立中国家养绵羊种群关系和保护种质资源提供了理论依据。     

Contrasted genetic diversity and differentiation among Mediterranean populations of <Emphasis Type="Italic">Ficus carica</Emphasis> L.: A study using mtDNA RFLP

Patterns of mitochondrial DNA (mtDNA) variation revealed by RFLP were investigated for 63 individuals of the common fig, Ficus carica L., in 15 supposedly natural populations throughout the Mediterranean basin. Fifteen haplotypes were detected using one restriction enzyme (HindIII) and four probes (atp, coxIII, nad3rpsl2 and rps12). Mitochondrial diversity within populations varied from monomorphic to entirely polymorphic and population differentiation was high (F_ST = 0.323, P < 10^–5). Seven groups of populations were defined on the basis of genetic and geographic proximity and lead to significant pairwise F_ST estimates except for the Corsican group which was similar to the Moroccan one. Fig populations were structured into three clusters: Balearic, West and East Mediterranean gene pools. The low diversity and strong differentiation of the Balearic populations strongly supports an ancient origin and the presence of natural populations in this area before domestication. Significant genetic differentiation between the West and East Mediterranean probably also reflects a diversification of the common fig over the Mediterranean basin preceding domestication. In contrast, Italian island populations seem to result from introduced cultivated fig since they present continental haplotypes. Our study represents a first mtDNA polymorphism survey and these indications should be confirmed by analysing local cultivated forms from the Baleares and from Italian islands and further natural populations from the East Mediterranean.