繁殖基因(ESR、LH、LHR、PRLR)编码区生物信息学分析

为了研究各物种ESR、LH、LHR、PRLR基因进化的特点,从GenBank下载了人、毛猩猩、黑猩猩、猕猴、欧洲兔、野猪、黄牛、大熊猫、小家鼠、仓鼠、褐家鼠11个物种的139条编码区序列(CDS),采用生物信息学方法对4种基因进行分析。结果表明,4种基因均存在较丰富的遗传多样性。其中ESR基因单位长度多态位点数为0.330 7,单位长度突变位点数为0.399 8,核苷酸多样性最低,同义替换率相对最高,平均遗传距离最小。LH基因单位长度多态位点数(0.484 8)与单位长度总突变位点(0.618 3)均最高,核苷酸多样性和非同义替换率相对最高。依据4种基因遗传距离构建的聚类图的拓扑结构存在差异,说明4种繁殖基因进化速率存在差异,ESR基因进化速率相对较慢,LH基因相对较快。     

绵羊Leptin基因的进化分析

[目的]为绵羊与其他动物的分子系统进化分析奠定基础。[方法]对绵羊Leptin基因的第23、外显子进行PCR扩增和测序,将测序结果与GenBank中绵羊和7个其他物种中相应序列进行比对,并构建绵羊与其他物种的分子系统进化树。[结果]不同物种的Leptin基因的核苷酸序列有较高的保守性。绵羊与山羊、水牛、奶牛、猪、人、家鼠、鸡的同源性分别为99.5%、98.0%、97.3%、93.4%、88.4%、83.9%、82.4%。系统发生树将这些物种总体上分成2支,家鼠与鸡聚为一支;而绵羊与山羊、水牛、猪和人为另一支。绵羊与山羊亲缘关系最近,而与水牛、奶牛、猪、人、家鼠、鸡亲缘关系渐远。[结论]Leptin基因适于进行物种起源、演化、分类以及系统发生关系的研究。     

动物CACNA2D1基因进化遗传研究

[目的]评估该基因在进化遗传中所受到的选择作用,揭示该基因的结构特征和保守性,为进一步研究该基因的功能奠定基础。[方法]参照NCBI数据库上发表的6种动物CACNA2D1基因编码序列,利用常规生物学软件,对动物CACNA2D1基因进行进化遗传分析。[结果]这6个动物的CACNA2D1基因序列核苷酸组成基本相同,其平均GC含量为42%,偏倚不严重,这6条同源序列的ENC值在50.319~53.624,CACNA2D1基因在密码子的使用上存在轻度偏倚,该基因各同源基因间的同义和非同义替换率之比不同,且变化范围较大,该基因在进化过程中极为保守且经历了净化选择。[结论]CACNA2D1基因可能是影响动物生长发育的重要候选基因,具有较高的研究价值。     

莆田黑鸭MHCⅠ基因外显子2的遗传多态性

以莆田黑鸭为材料,对其主要组织相容性复合体(MHC)Ⅰ基因外显子2进行PCR扩增和DNA测序,分析其遗传多态性及变异特征,为进一步寻求抗病分子提供依据.结果表明,莆田黑鸭MHCⅠ基因外显子2处有丰富的遗传多态性,核苷酸变异以颠换为主,同义替换率大于非同义替换率,总GC含量较高,为59%,其中,密码子第3位的GC含量最高,为82.7%.莆田黑鸭MHCⅠ基因外显子2编码的氨基酸有明显的疏水性,对维持MHC分子的结构和功能具有重要作用.聚类分析结果表明,禽类分支中,莆田黑鸭与家鹅的亲缘关系较近,与鸡的亲缘关系较远.     

贵州黑山羊mtDNA Cytb基因遗传多样性分析

[目的]研究分析了贵州黑山羊mtDNACytb基因的遗传多样性,为贵州黑山羊遗传资源的保护、开发及利用奠定分子遗传学方面的基础。[方法]测定贵州黑山羊品种16个个体的细胞色素b基因全序列,分析其碱基组成和序列间碱基的变异。[结果]在该品种(群体)中观察到6次T-C间发生碱基转换,其中有5个碱基替换发生在密码子第3位点,有1个碱基替换发生在密码子第1位点,且所有的变异均为同义突变;观察到4种单倍型。单倍型多样度(H)为0.442,核苷酸多样度(π值)为0.145%+0.159%。以绵羊为外群构建分子系统发生树,结果初步提示,贵州黑山羊有两个母系起源,其中支系A占81.25%(13/16),支系B占18.75%(3/16)。[结论]贵州黑山羊有两个母系起源(支系A和支系B),且该品种线粒体DNA多态度较为贫乏。     

猪圆环病毒同义密码子的使用模式及其影响因素

[目的]揭示猪圆环病毒(PCV)基因组的进化特点和遗传多样性。[方法]通过计算PCV基因组的相对同义密码子使用频率(RSCU)、有效密码子数目(ENC)和核苷酸含量等指标,对PCV基因组的密码子使用模式进行了综合分析。[结果]PCV基因组具有较低的GC含量和低的密码子偏好性,不同基因型的PCV在密码子使用上具有显著差异,并且PCV与圆环病毒科中的其他病毒的密码子使用模式也存在差异。PCV与其宿主的密码子使用模式存在一定程度的相似性。此外,地理因素、蛋白质总的平均疏水性和芳香性等可能与PCV的密码子使用模式的形成有关。[结论]PCV基因组的密码子使用模式的形成是突变压力与自然选择相互作用的结果。该研究对阐明PCV的密码子使用规律以及分子进化过程提供了最新的信息。     

石斑鱼遗传多样性及其系统发育分析

石斑鱼不仅是重要的海水经济鱼类,而且具有重要的生态地位.但是,石斑鱼的分类、物种多样性、资源保护及其合理开发等需要对石斑鱼系统发育的分析与研究.线粒体基因是研究石斑鱼系统进化的理想分子标记,因此获得了青石斑鱼E.awoara长度为1 039bp的16S rDNA、tRNA-Leu和NA1部分序列,基于其及ND2、cyt b对石斑鱼系统发育进行了分析,结果表明石斑鱼遗传多样性与地域分布关系不大,不同系统树分析都表明同一石斑鱼物种的系统发生关系基本一致,石斑鱼种间亲缘关系较近.此外,也发现某些异种间亲缘关系比同种间亲缘关系近的现象.     

基于matK基因和ITS序列的江苏地方豆类植物的亲缘关系研究

[目的]为探究江苏地方豆类植物之间的亲缘关系,从分子水平上对14种豆科植物进行了深入分析,旨在为后续豆类植物的种质创新和遗传改良提供理论依据。[方法]对14种豆类植物的mat K基因和ITS序列的扩增片段进行PCR产物直接测序,并结合Gen Bank数据库中的大豆(Glycine max)、菜豆(Phaseolus vulgaris)、红小豆(Vigna angularis)和绿豆(Vigna radiata)4种豆类植物基因组序列,利用Clustal W、MEGA 6.0、Bio Edit软件对这18种材料的mat K基因和ITS序列分别进行比对和分析,并以百脉根(Lotus corniculatus)为外类群,分别构建系统进化树并计算分化时间。[结果]18种豆类植物的mat K基因序列长度为750 bp,其中变异位点数为85,信息位点数为82,遗传距离的范围为0~0.099。ITS序列长度为795 bp,其中变异位点数为260,信息位点数为242,遗传距离的范围为0~0.292。以百脉根为外类群,用mat K基因序列和ITS序列分别构建的进化树显示,18种豆类植物可分为3组,即红小豆和绿豆分为一组,菜豆和大豆分别聚为一组。分化时间结果表明,大豆与菜豆的分化时间为19.02百万年前,菜豆与红小豆的分化时间为13.50百万年前,绿豆与红小豆的分化时间为2.94百万年前。[结论]序列分析和系统进化树的结果与形态学的特征基本一致,表明mat K基因和ITS序列可用于豆类植物属间亲缘关系分析。     

13种植物actin基因的密码子使用特性分析

[目的]分析13种植物actin基因的密码子组成、密码子偏性及聚类关系,了解其密码子使用模式及影响密码子使用的因素,为深入研究分子进化及物种进化提供参考.[方法]运用CodonW 1.4.4软件分析13种植物的肌动蛋白基因(actin)密码子组成及使用参数,并对影响密码子偏性的因素进行研究.应用MEGA 4.1对13条基因的CDS序列进行聚类分析,采用SPSS 20.0进行密码子偏性的聚类分析.[结果]双子叶植物中actin基因的GC含量为45.0%~51.2%、GC3s含量为36.3%~53.8%,单子叶植物中GC含量为53.0%~58.3%、GC3s含量为60.9%~75.8%;actin基因在单子叶植物中偏爱G/C结尾的密码子,双子叶植物中偏爱A/T结尾的密码子.GC和GC3s与有效密码子数(ENC)呈极显著负相关(P<0.01),相关系数均为-0.906.ENC绘图分析结果表明,actin基因密码子偏性同时受突变和选择压力影响,单子叶植物受选择压力影响的程度大于双子叶植物.基于actin基因密码子偏性的聚类将单子叶植物高粱、玉米聚为一类,水稻、大麦、竹聚为一类,8种双子叶植物聚为一类.[结论]actin基因密码子偏性与碱基组成密切相关,其密码子偏性在单、双子叶植物间存在差异,依据密码子偏性的聚类能在一定程度上反映物种间的亲缘关系.     

木兰门作物RubisCO大亚基的分子适应性进化研究

[目的]研究玉米、水稻等木兰门作物RubisCO大亚基的分子适应性进化。[方法]以玉米、水稻等木兰门作物为研究对象,利用利用密码子替换模型和位点间取不同∞值的最大似然法模型对叶绿体rbcL基因进行分子适应性进化分析。[结果]RubisCO受到正选择作用,并鉴定出了6个正选择位点。[结论]该研究鉴定的6个正选择位点对于研究RubisCO大亚基催化活性和作物改良具有重要的指导意义。     

不同物种Mitf基因编码区生物信息学分析

[目的]对不同物种Mitf基因编码区（CDS）进行生物信息学分析。[方法]采用生物信息学方法分析了小家鼠、褐家鼠、人、黑猩猩、狨、毛猩猩、猕猴、家马、大熊猫、野猪、原鸡和非洲爪蟾Mitf基因编码区的遗传多样性,并对Mitf氨基酸序列、组成成分、导肽、信号肽、跨膜结构域、疏水性/亲水性、蛋白质二级结构和结构域进行预测和推断。[结果]在12个物种的37条Mitf基因CDS序列中,共检测到466个多态位点,生成16种单倍型,Mitf基因序列编码区在种内及种间存在丰富的遗传多样性;Mitf蛋白理论等电点均低于7,呈酸性,N端无信号肽,无跨膜结构域,肽链表现为亲水性;蛋白质二级结构的主要元件为α-螺旋和无规则卷曲,有2个保守结构域。[结论]该研究为探明Mitf基因在不同种间和种内的遗传分化,进而为相关黑色素基因的遗传学和进化分析奠定了基础。     

二化螟线粒体cox1基因的克隆、序列测定和分子系统学分析

[目的]克隆并分析二化螟线粒体细胞色素c氧化酶亚基I基因（cox1）。[方法]利用PCR方法扩增了二化螟线粒体cox1基因,并测定了其全序列。通过检索GenBank数据库获得了其他21种鳞翅目昆虫的cox1序列,并进行了同源性比较和分子系统学分析。[结果]cox1基因编码框包含1531个核苷酸,编码510个氨基酸的蛋白;起始密码子为CGA,终止密码子仅由一个T组成。利用ML方法构建了基于cox1基因编码氨基酸序列的鳞翅目昆虫的分子系统树,发现分子系统树与从形态学角度的系统分类在大方面上是基本一致的,但也略有差异。[结论]为进一步研究cox1基因的表达和应用奠定了基础。     

二化螟线粒体cox1基因的克隆、序列测定和分子系统学分析

[目的]克隆并分析二化螟线粒体细胞色素c氧化酶亚基I基因（cox1）。[方法]利用PCR方法扩增了二化螟线粒体cox1基因,并测定了其全序列。通过检索GenBank数据库获得了其他21种鳞翅目昆虫的cox1序列,并进行了同源性比较和分子系统学分析。[结果]cox1基因编码框包含1531个核苷酸,编码510个氨基酸的蛋白;起始密码子为CGA,终止密码子仅由一个T组成。利用ML方法构建了基于cox1基因编码氨基酸序列的鳞翅目昆虫的分子系统树,发现分子系统树与从形态学角度的系统分类在大方面上是基本一致的,但也略有差异。[结论]为进一步研究cox1基因的表达和应用奠定了基础     

皖北黄牛MHC基因遗传多样性及分子系统关系

[目的]研究皖北黄牛品种的遗传多样性、亲缘关系及起源进化。[方法]采集50个皖北黄牛和14个地方黄牛品种的血样,根据黄牛MHC基因序列设计1对引物,进行PCR扩增。对50个皖北黄牛个体和14个地方黄牛品种个体的MHC基因进行序列比对分析,检测MHC单倍型及核苷酸多态性指标,并构建分子系统发育树。[结果]共检测到7种MHC基因单倍型,核苷酸多态位点24个,占分析位点的7.86%,包括18个转换,1个颠换,5个转换/颠换。皖北黄牛品种单倍型间的序列差异在0.26%4.53%之间,单倍型多样度（H）为0.6020.617,核苷酸多样度（π）为0.0120.019。[结论]皖北黄牛的遗传多样性不丰富,与鲁西黄牛具有较近的亲缘关系,二者聚为姐妹群。 更多还原     

泰山螭霖鱼线粒体COⅠ基因序列的遗传多样性分析

[目的]通过克隆泰山螭霖鱼的COⅠ基因序列,研究其与鲤科几属鱼类的进化关系,确定泰山螭霖鱼的分类地位。[方法]以泰山螭霖鱼30个个体为材料,对其线粒体细胞色素氧化酶亚基Ⅰ(COⅠ)的部分序列进行PCR扩增和序列对比,检测泰山螭霖鱼的遗传多样性;计算泰山螭霖鱼不同单倍型与Gen Bank中鲤科5个属鱼类的遗传距离,采用聚类分析方法,构建NJ和UPGMA系统进化树。[结果]30个个体泰山螭霖鱼线粒体COⅠ基因片段长度约1 600 bp,无碱基的插入和缺失,纯化并去除引物序列后获得约1 493 bp的核苷酸序列,存在6种单倍型,共检测到6个多态位点,包括4个转化、2个颠换,其单倍型多样性(Hd)为0.460,核苷酸多样性(Pi)为0.000 78,平均核苷酸差异数(K)1.163。遗传距离和NJ和UPGMA系统进化树表明,泰山螭霖鱼与多鳞白甲鱼的COⅠ序列一致,泰山螭霖鱼所在的突吻鱼属与光唇鱼属的亲缘关系最近,与金线鲃属、倒刺鲃属、华鲮属的亲缘关系较远。[结论]该研究为其种质资源的管理与保护及遗传育种提供分子生物学依据。     

中国4个牛种MSTN基因外显子2多态性分析与其系统发生关系研究

[目的]解决牛亚科动物近缘物种的分类归属问题,了解牛亚科各种群遗传多样性。[方法]采用酚-氯仿抽提法从4个中国牛种中提取基因组DNA,对MSTN基因进行PCR扩增和测序,构建系统发育树,探讨4个牛种间MSTN基因外显子2的系统发生关系。[结果]MSTN基因外显子2编码区为372 bp。蒙古牛、牦牛和独龙牛的MSTN基因外显子2具有丰富的多态性。在所测66个样本中存在3个核苷酸多态位点,定义了6种单倍型。雷琼牛、蒙古牛、独龙牛与巴州牦牛享有共同的单倍型。巴州牦牛独自聚成一支,而雷琼牛与一部分独龙牛、大部分蒙古牛和引用瘤牛聚成一支。[结论]蒙古牛、雷琼牛、独龙牛种间存在着基因交流。牦牛与普通牛、瘤牛的分化较明显,比瘤牛与普通牛的亲缘关系要远。     

烟台威海沿海菲律宾蛤仔线粒体遗传多样性分析

[目的]了解我国沿海野生菲律宾蛤仔群体遗传多样性和遗传分化情况。[方法]采用PCR技术对烟台威海2个群体的线粒体COⅠ基因片段进行扩增和序列分析。[结果]50个样本均得到684 bp的COⅠ基因片段序列,共定义了42个单倍型,检测到62个变异位点,2个群体单倍型多样性都较高,而核苷酸多样性相对偏低。用最大似然法(Maximum Likelihood,ML)构建的单倍型系统进化树显示2个地理种群的样本呈现散在分布,无明显的种群分化。[结论]反映了海洋动物的基因交流较容易,不同海域隔离较弱。     

21种大眼蟹线粒体COI基因比较及系统进化分析

【目的】比较大眼蟹科物种线粒体COI基因序列差异,探究COI基因作为大眼蟹科物种鉴定分子标记的可行性;同时基于COI基因序列构建目前最全面的大眼蟹科系统发育树,为大眼蟹科系统发育研究提供理论依据。【方法】测定拉氏大眼蟹、日本大眼蟹和太平大眼蟹3种大眼蟹的线粒体COI基因全序列,结合GenBank已公布的18种大眼蟹科COI基因部分序列,采用MatGAT 2.02进行多序列比对分析,并以三疣梭子蟹和红星梭子蟹为外类群,通过MEGA X中的最大似然法（ML）和最大简约法（MP）分别构建系统发育进化树。【结果】拉氏大眼蟹、日本大眼蟹和太平大眼蟹线粒体COI基因全序列长均为1534 bp,编码511个氨基酸残基,且均以ATG作为起始密码子及T作为不完全终止密码子。用于多序列比对的序列长度为657 bp,连续编码219个氨基酸残基,不存在碱基插入或缺失现象,碱基含量为28.9%～35.9%T、18.9%～27.2%C、25.3%～29.7%A及16.6%～19.0%G。核苷酸序列和氨基酸序列比对分别发现267和20个变异位点,且绝大多数变异位点出现在第3位密码子,而第2位密码子非常保守,即均表现...