基于线粒体Cyt b基因的南海北部金钱鱼种群遗传结构分析

【目的】分析南海北部金钱鱼（Scatophagus argus）遗传多样性,明确其群体演化历史和分布动态,为金钱鱼养殖育种及其种质资源的合理开发利用提供科学依据。【方法】以采自福建东山（DS）、广东阳江（YJ）、海南海口（HK）、广西北海涠洲岛（BH）、广西钦州（QZ）、广西防城港（FC）及越南清化（TH）等南海北部的7个金钱鱼地理群体为研究对象,基于线粒体DNA细胞色素b基因（Cyt b）序列分析,利用DnaSP 5.10统计南海北部金钱鱼群体的单倍型、单倍型多样性指数（H_d）和遗传多样性指数（π）,通过邻接法（NJ）构建单倍型的系统发育进化树,以Network 4.6中的中介连接网络法构建单倍型网络图,并综合Tajima’s D检验、Fu’s Fs检验及核苷酸错配分布等方法分析金钱鱼群体的历史动态。【结果】7个金钱鱼地理群体的291条Cyt b基因序列定义为33个单倍型（Hap1~Hap33）,其中单倍型Hap1、Hap2和Hap7是南海北部金钱鱼在长期进化过程中形成的稳定优势基因型。7个金钱鱼地理群体的H_d为0.54103~0.77436,π为0.00112~0.00171,群体内遗传距离为0.00113~0.00171,遗传分化系数（F_st）为-0.01734~0.00364,基因流（Nm）为137.03888~inf。不同地理群体的单倍型均无规律地散布在单倍型系统发育进化树上,不存在与地理群体明显对应的系统分支,也未表现出明显的地理聚群分布特征。金钱鱼群体内个体间的遗传变异为100.74%,说明遗传变异全部来源于群体内个体间,即南海北部金钱鱼群体既无群体分化,也无以琼州海峡分隔的组群分化。Tajima’s D检验和Fu’s Fs检验结果均为显著负值,且核苷酸错配分布呈单峰分布,推测南海北部金钱鱼群体发生过群体扩张,且扩张事件约发生在3.4万年前,属于更新世晚期。【结论】南海北部7个金钱鱼地理群体的遗传多样性符合高单倍型多样性低核苷酸多样性类型,群体间遗传距离较小,亲缘关系较近,遗传分化不明显,且群体间存在频繁的基因交流,具有高度的遗传同质性,符合南海北部金钱鱼是一个随机交配种群的假设。     

基于Cytb基因的江苏省大银鱼种群遗传多样性和遗传结构分析

为了解江苏省湖泊大银鱼（Protosalanx hyalocranius）种群遗传多样性及遗传结构,基于PCR扩增与测序技术对太湖、高邮湖、洪泽湖和骆马湖等4个群体共160尾大银鱼的线粒体Cytb基因序列进行分析。结果显示,160条Cytb基因序列共发现25个变异位点,其中单一信息位点11个,简约信息位点14个。4个群体中共检测到23个单倍型,单倍型和核苷酸多样性分别为0.878±0.014和0.002 1±0.000 1,呈现出高单倍型多样性和低核苷酸多样性模式。4个群体中,高邮湖群体的单倍型多样性最高（0.871±0.031）,太湖群体的核苷酸多样性最高（0.002 9±0.000 1）。洪泽湖群体的单倍型和核苷酸多样性均最低,分别为0.755±0.455和0.001 3±0.000 1。分子方差分析结果显示,大银鱼群体间的遗传变异占15.13%,群体内的遗传变异占84.87%,遗传变异主要发生在群体内。遗传分化指数F_st值统计表明：高邮湖、洪泽湖和骆马湖群体之间无显著性差异,但均与太湖群体存在显著性差异,应将太湖群体与其他3个群体作为不同的进化单元进行管理和保护。核苷酸不配对分布和中性检验结果均显示大银鱼经历了近期的群体扩张事件,推测扩张时间在10.3万~4.1万年前,属于更新世晚期。虽然江苏省4个湖泊大银鱼种群的遗传多样性较高,但其资源量已经呈现出明显衰退迹象,应加强相应的渔业管理和保护措施,合理开发和利用大银鱼资源,做到可持续发展。     

云南8个地区食蚊鱼种群的遗传结构分析

利用线粒体细胞色素b基因序列对云南8个不同地理种群食蚊鱼的遗传结构进行了分析,并对8个地理种群共计210个样本进行PCR扩增;采用分子方差分析方法,对种群的遗传变异进行分析。结果表明：获得了786 bp的基因片段序列,共检测到5个多态位点,定义了5种单倍型,其中单倍型H1由7个地理种群的156个样本共享(占样本总量74.3%),单倍型H2由7个地理种群的52个样本共享(占样本总量24.8%)。碱基频率含量(A + T)为53.2%,大于(G + C) 46.8%。核苷酸多态性以东大河种群最高,其他7个群体较低。种群间的基因流较小为0.28。种群间遗传变异占总变异的52.74%,种群内的遗传变异占总变异的47.26%,种群间的变异是总变异的主要来源,云南地区的食蚊鱼种群整体较为稳定。     

基于Cytb基因的东印度洋鸢乌贼系统发育关系和种群遗传结构

通过测定东印度洋北部、赤道、南部3个鸢乌贼（Sthenoteuthis oualaniensis）群体的线粒体DNA细胞色素b（Cytb）基因序列,分析了东印度洋鸢乌贼的系统发育关系。研究表明,东印度洋鸢乌贼整体具有高单倍型多样性（h=0.939）和高核苷酸多样性（π=0.015）。3个鸢乌贼群体间的F_st值为0.661,群体间遗传分化水平很高,具有明显的遗传分化现象,可分为以东印度洋北部群体为主的谱系1（东印度洋北部谱系）和主要由东印度洋赤道与南部群体组成的谱系2（东印度洋南部谱系）,且谱系2经历过群体扩张。东印度洋巨大的南北水文差异可能是鸢乌贼产生南北谱系分化的原因,在东印度洋鸢乌贼资源的利用和管理方面应考虑南北谱系的差异和特点。     

拟鲶高原鳅黄河和大通河种群的遗传多样性和分化水平研究

[目的]探究拟鲶高原鳅（Triplophysa siluroides）黄河种群与大通河种群的遗传多样性和分化水平。[方法]采用聚合酶链式反应（PCR）和直接测序方法获得拟鲶高原鳅线粒体DNA（mtDNA）细胞色素b（Cytb）基因的全序列。[结果]拟鲶高原鳅2个种群共47个个体均获得Cytb基因的全长序列（1140 bp）,共定义了12个单倍型。拟鲶高原鳅黄河种群遗传多样性低于大通河种群。[结论]人类活动的影响和引入外来种可能引起了拟鲶高原鳅黄河种群遗传多样性的下降;同时,拟鲶高原鳅黄河种群和大通河种群间存在显著的分化,建议在实践中应将2种群分开管理和保护。     

马鞍山地区白山羊线粒体DNA D-loop区和SRY基因的遗传进化分析

【目的】探明安徽马鞍山地区白山羊品种内的群体遗传多样性,为马鞍山白山羊品种资源保护、开发和遗传育种提供参考依据。【方法】从安徽马鞍山地区分别采集品种特征明显、无血缘关系的公羊、母羊个体血样19和40份,提取血液基因组DNA,通过PCR扩增公羊SRY基因、母羊线粒体DNA D-loop区序列并测序,并利用DNAman、 DNAsp和MEGA X软件对其进行遗传进化分析。【结果】马鞍山地区白山羊公羊SRY基因编码区共含有92个变异位点,占核苷酸总数的10.50%,共含有19种单倍型,单倍型多样性(Hd)为1.000,核苷酸多样性(Pi)为0.018 68,平均核苷酸差异数(k)为15.152;母羊mtDNA D-loop区共含有986个变异位点,占核苷酸总数的69.24%,共含有32种单倍型,单倍型多样性(Hd)为0.986,核苷酸多样性(Pi)为0.127 13,平均核苷酸差异数(k)为12.915。构建马鞍山地区白山羊与国内其他20个山羊品种间的系统发育树,结果显示,马鞍山地区白山羊首先与黄淮山羊、西藏山羊聚为一支;其次与辽宁绒山羊聚为一支;再与贵州白山羊聚为一支;最后与安哥拉山羊、波尔山羊聚为一支。【结论】马鞍山地区白山羊拥有丰富的遗传多样性,在起源中受到较多的其他羊种群体扩张的影响。     

甜玉米类胡萝卜素合成关键基因PSY1、LCYE和CrtRB1的功能分析

【目的】鉴定玉米类胡萝卜素合成关键基因PSY1、LCYE和CrtRB1的功能标记在47份甜玉米骨干自交系中的多态性和对类胡萝卜素各组分含量的影响,为了解玉米类胡萝卜素合成关键基因的功能及维生素A源强化育种提供参考和依据.【方法】以47份甜玉米骨干自交系为材料,用高效液相色谱法检测籽粒乳熟期类胡萝卜素各组分的含量,合成基因PSY1、LCYE和CrtRB1的6个功能标记并在47份甜玉米自交系中检测其基因型,结合基因型和类胡萝卜素各组分的含量,检测3个关键基因的单倍型效应,并分析联合单倍型效应.【结果和结论】除CrtRB1基因的标记Indel4未检出多态性,其余标记均检测出多态性.PSY1的Indel1和Indel4组成的单倍型可解释玉米黄质和总类胡萝卜素含量表型变异的14.81%和13.00%,LCYE的5'Indel和3'Indel位点分别可解释β-胡萝卜素、维生素A源和总类胡萝卜素含量表型变异的15.77%、20.75%和15.92%,CrtRB1的标记3'TE未检测出显著性.基因PSY1、LCYE和CrtRB1组成的联合单倍型分别可解释β-胡萝卜素、维生素A源和总类胡萝卜素含量表型变异的37.20%、40.71%和41.11%.基因间联合单倍型效应高于单基因单倍型效应.PSY1和LCYE有利等位基因对甜玉米中类胡萝卜素的合成有重要影响,其功能标记可用于分子标记辅助选择,为甜玉米的维生素A源强化育种奠定了基础.     

同域分布二倍体和四倍体泥鳅群体的遗传结构

采用SRAP标记和线粒体DNA控制区测序方法对武汉和洞庭湖2个二倍体和四倍体泥鳅同域分布区4个泥鳅群体的遗传结构进行研究.SRAP分析结果表明,18对多态性引物组合在4个泥鳅群体中共检测到534个位点,每对引物组合检测的位点数为23～40个;各群体的Nei's基因多样性(h)和Shannon's信息指数(I)平均值分别...     

基于Cytb基因的江苏省大银鱼种群遗传多样性和遗传结构分析

为了解江苏省湖泊大银鱼(Protosalanx hyalocranius)种群遗传多样性及遗传结构,基于PCR扩增与测序技术对太湖、高邮湖、洪泽湖和骆马湖等4个群体共160尾大银鱼的线粒体Cytb基因序列进行分析.结果显示,160条Cytb基因序列共发现25个变异位点,其中单一信息位点11个,简约信息位点14个.4个群...     

基于线粒体 COI 序列对云南地区柚喀木虱单倍型的鉴定

【目的】研究采自云南的柚喀木虱 Cacopsylla citrisuga Yang & Li种群的遗传多样性.【方法】利用线粒体细胞色素C氧化酶亚基I基因（COI）条形码片段对采自云南瑞丽和石屏的柚喀木虱样本进行描述,并进行遗传距离和系统发育分析.【结果和结论】经鉴定共得到2种单倍型C1和C2,瑞丽种群的单倍型均为C1,而石屏的种群分化出了2种单倍型C1和C2.分析表明,柚喀木虱的最大序列分歧度特别低,仅为0.16%.此COI片段能很好地区分柚喀木虱与同属的其他几种木虱.     

基于EST-SSR标记的野生榧树居群遗传多样性分析

对野生榧树居群进行遗传多样性分析,有利于榧树野生资源的开发和利用。利用基于榧树(Torreya grandis)种仁转录组开发的36对多态性EST-SSR引物,对5个野生榧树居群共142个单株的遗传多样性进行分析。通过聚类分析、STRUCTURER遗传结构分析、分子方差分析(AMOVA)和主坐标分析(PCoA)等方法分析居群遗传结构。结果表明,5个居群的平均等位基因数(N_a)为4.285 7～6.638 9,Shannon’s指数(I)为1.015 0～1.373 6,Nei's遗传多样性指数(H)为0.532 7～0.656 1。36个SSR位点的平均遗传分化指数F_(st)为0.261 9,平均近交系数F_(is)为0.398 1,平均基因流(N_m)为0.704 7。居群成对分析显示,除黄山-嵊州居群间以及嵊州-松阳居群间,其他居群间F_(st)均大于0.15,基因流大于1。分子方差分析表明5个榧树居群的遗传差异主要存在于居群内(72%)。居群的遗传结构分析显示,黎川与松阳居群的遗传结构比较相似,而诸暨居群、嵊州居群及黄山居群等3个居群的遗传结构差异较大。5个野生榧树居群具有较高的遗传多样性,居群遗传结构的分析结果与各居群的地理分布基本一致。     

不同体色翘嘴鳜(Siniperca chuatsi)群体遗传结构研究

采用微卫星分子标记技术分析黄色(HS)、黑斑色(HB)、红纹色(HW) 3个不同体色翘嘴鳜群体的遗传多样性及遗传结构。3个不同体色群体平均观测杂合度在0.540～0.687之间;平均期望杂合度在0.562～0.631之间,各群体均具有较高的遗传多样性。遗传距离、相似度、遗传分化系数、聚类树分析均显示HB与HW群体间遗传关系较近。STRUCTURE群体结构分析显示,3群体被分为2个亚群,HS群体集中在亚群I,HB、HW群体集中在亚群II。30个位点中的大多数位点偏离Hardy-Weinberg平衡,应增加选育群体的有效数量,防止种质衰退。符号检验和Wilcoxon符号秩次检验中HW群体显著或极显著偏离突变-漂移平衡,需进一步扩大选育群体。总体来说,3个不同体色翘嘴鳜群体遗传多样性较高,可作为开发新体色翘嘴鳜品系的基础群体。     

金鱼Dmrt2基因表达分析

采用荧光定量PCR技术检测了Dmrt2基因的两个亚型Dmrt2a和Dmrt2b在金鱼(Carassius auratus)不同发育时期以及不同组织中的表达情况,用RACE技术克隆得到金鱼Dmrt2a cDNA序列的全长为1 755 bp,5’和3’非编码区长分别为188 bp和67 bp,推测的开放阅读框可编码499个氨基酸的多肽。分子系统进化分析表明金鱼Dmrt2a与其它鱼类Dmrt2a基因聚成一支,与斑马鱼(Daniorerio)、红鳍东方鲀(Takifugu rubripes)、青鳉(Oryzias latipes)、罗非鱼(Oreochromis Niloticus)Dmrt2a的同源性分别为85%、61%、58%、58%。荧光定量PCR结果揭示,Dmrt2a在精巢中表达量最高,在卵巢中次之,而Dmrt2b在卵巢中表达量最高,在精巢中次之,二者在肾脏、消化道、肝脏、心脏和脑中都有表达,但表达量低;不同发育时期胚胎和仔鱼的Dmrt2a和Dmrt2b表达量变化很大,Dmrt2a在受精后24 h达到最高值,之后表达量降低,而Dmrt2b在孵化后仔鱼中表达量显著增加。     

入侵我国中南三省(区)草地贪夜蛾的单倍体型和群体遗传结构分析

【目的】揭示入侵我国中南三省(区)的草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda种群间可能存在的遗传变异,探讨其入侵来源、入侵路线和扩散方式,为制定有效控制和阻击草地贪夜蛾的方案提供理论依据和遗传信息。【方法】利用分子标记技术从线粒体DNA和核DNA角度研究草地贪夜蛾种群的遗传多样性和种群结构。对采集自我国广东、广西和湖南3个省(区)的草地贪夜蛾,利用COI和Tpi基因片段进行了单倍体型分析,利用9个微卫星标记分析种群间的遗传结构和遗传多样性。【结果】供试样品中,除了湖南张家界群体有2个样品为COI玉米型单倍体型、1个样品为杂合型,其他群体的个体均为COI水稻型单倍体型。基于SSR标记的群体遗传分析结果表明,被检测的群体遗传多样性较巴西等国家的美洲群体低,各群体遗传分化不明显。广东东莞群体与湖南张家界群体的遗传距离最近,与广西南宁群体的遗传距离较远。【结论】遗传距离与实际距离之间不一定呈正相关,通过遗传结构的分析有助于推测草地贪夜蛾扩散过程中,天气背景场、地理隔离和人为传播各自所起的作用。入侵湖南省张家界的草地贪夜蛾出现了低频率COI玉米型和高频率的CO I水稻型单倍体型,说明虫源的非单一性;草地贪夜蛾在入侵地定殖时间较短,目前未形成明显的遗传分化。     

安徽淮河水系黄鳝群体遗传多样性及其遗传结构

利用线粒体Cyt b基因全序列(1138 bp)对安徽淮河水系黄鳝6个地理群体(阜南Fn、颍上Ys、平圩Pw、怀远Hy、凤阳Fy、明光Mg)165个样品进行遗传多样性和遗传结构分析。共检测到变异位点74个、单倍型25个,平均A+T含量(54.8%)显著大于G+C(45.2%)含量。平均单倍型多样性和平均核苷酸多样性分别为0.787、0.01882。各群体的遗传分化指数FST为0.01933~0.81352、基因流Nm为0.11461~26.36650,分子方差分析(AMOVA)显示44.1%的变异来自群体间,表明淮河水系黄鳝地理群体间存在较高程度的遗传分化。单倍型系统进化树和进化网络图揭示安徽淮河黄鳝6个群体的个体组成2个遗传差异明显的谱系。错配分布和中性检验结果表明安徽淮河黄鳝群体历史上较为稳定,无明显群体扩张。     

兜兰叶片结构与抗旱性关联的研究

以8种兜兰(Paphiopedilum)的叶片为试材,研究其叶片解剖结构特征。结果表明,兜兰叶片厚509.6~1 142.6μm,具有巨大的上表皮细胞(平均厚度295.32μm),最厚处占叶片总厚度的近50%。兜兰较厚的上表皮和角质层、气孔下生型以及发达的龙骨状主叶脉,能保证其在水肥易流失的土壤环境中维持正常的生理代谢。兜兰表皮厚度较大,叶肉细胞厚度相对较低可能是导致兜兰虽为C3植物但是营养生长速度慢的原因。应用隶属函数值法对8种兜兰的抗旱性排序为:带叶兜兰绿魔帝杏黄兜兰红肉饼绿肉饼红魔帝硬叶兜兰白旗兜兰,野生种的抗旱性与其生态分布范围相关,抗旱性越强,生态分布范围越广。调控相对高的空气湿度,并选择树皮等适合兜兰生长的基质,将有效解决兜兰设施栽培周期长的问题。     

入侵性食叶害虫椰子织蛾的单倍型多样性分析

【目的】分析危害棕榈科Palmae植物的一种重要入侵食叶害虫椰子织蛾Opisina arenosella单倍型在原产地和入侵地的分布特点,揭示椰子织蛾入侵我国的虫源信息。【方法】利用线粒体COI基因分析16个地理种群共计172个样本,比较椰子织蛾印度种群和入侵地(中国、马来西亚和泰国)种群的遗传关系。【结果】片段长度为625 bp的172条序列共鉴定出12个单倍型,包含15个变异位点,构成2个明显的单倍型分支,其中一个分支由11个单倍型(IN1～IN11)组成,均来自印度种群,单倍型IN1是6个印度种群的共享单倍型,IN2～IN11为独享单倍型;另一个分支为单倍型HAP,由来自中国、马来西亚和泰国的种群共享;HAP与11个来自印度的单倍型IN1～IN11均存在4个变异位点。【结论】入侵地区的椰子织蛾种群来自同一基因型或者具有相同的入侵源;椰子织蛾种群入侵后受环境选择压力,在新栖息地产生新的突变或杂交。     

团头鲂形态发育相关基因HoxB1b的克隆及功能研究

脊椎动物Hox族基因是一类重要的生长和发育调控基因,它编码具有螺旋—转角—螺旋结构的转录因子,能与下游靶基因特定区域结合并激活表达,从而调节脊椎动物胚胎发育过程中前后轴的形态建成。利用cDNA末端快速扩增法(RACE)克隆了团头鲂(Megalobrama amblycephala) HoxB1b基因的全长cDNA序列,并研究了该基因的表达模式。结果表明：（1）团头鲂HoxB1b基因cDNA全长为1 479 bp,其中包括一个编码306个氨基酸残基的921 bp阅读框,聚类分析结果表明,该基因与斑马鱼、红鳍东方鲀、青鳉的相似度分别为89%、45%、40%,在脊椎动物中具有一定的保守性;（2）RT-PCR分析结果显示,HoxB1b在团头鲂胚胎发育过程的各时期均有稳定表达,但在成熟卵中未检测到该基因的表达,表明该基因属非母源表达类型。进一步的整胚原位杂交结果显示,HoxB1b在团头鲂不同时期胚胎存在明显的空间表达差异,受精后20 h（20 hours post fertilization, 20hpf)胚胎主要在后脑表达,受精后40 h（40hpf)胚胎除了在后脑表达外,在胸鳍也检测到表达;（3）HoxB1b基因在团头鲂成鱼部分组织或器官中有表达,且在雌雄鱼中基因表达量有一定差别。综上所述,团头鲂HoxB1b基因的功能与胚胎前后轴上的后脑和胸鳍发育密切相关,并在团头鲂成鱼相关组织中具有重要生理功能。