4 种大型水母类ITS-5.8S rDNA 序列分析及其在钵水母类系统分析中的应用

由于钵水母类生物地理学研究的缺乏以及不同时期形态变异较大等原因,对其分类鉴定比较混乱和困难。为弥补形态学分类的缺陷,采用通用引物PCR扩增法,测定了分布于黄海北部和辽东湾海域海蜇(Rhopilema esculentum)、沙蜇(Nemopilema nomurai)、海月水母(Aurelia sp.)、白色霞水母(Cyanea nozakii)4种大型水母的ITS-5.8S rDNA序列,同时利用Gen Bank数据库中已有的钵水母纲(Scyphomedusae)ITS1(the Ribosomal First Internal Transcribed Spacer)同源序列对其进行序列分析并构建系统树,分析ITS1序列片段在大型水母种类鉴定方面的可行性及其在钵水母类系统及演化中的应用。结果显示,4种水母的ITS-5.8S rDNA序列变异较大且具有明显的序列长度多态性,序列长度范围675~833 bp。钵水母纲很多种类的ITS1序列具有种内长度多态性现象,这种长度多态性主要是由于微卫星重复次数不同所造成的。钵水母纲科间遗传距离为0.295~0.491,种间遗传距离为0.024~0.812;除白色霞水母和海蜇外,种内个体间遗传距离为0.000~0.099。采用ML法(maximum likelihood)和贝叶斯法(Bayesian)构建的分子系统树拓扑结构不完全相同且与形态分类学的观点不太一致。研究表明,ITS基因序列在钵水母纲不同阶元间变异较大,适合于钵水母纲种类鉴定和属内种间水平的系统进化研究。     

环境DNA技术在邵伯湖鱼类资源监测中的应用

环境DNA技术在我国已被应用于水生生物监测,但鲜见于湖泊鱼类监测。为探索适用于浅水湖泊鱼类的环境DNA检测方法,掌握邵伯湖鱼类物种组成,于2018年11月利用环境DNA技术对该湖泊的鱼类群落进行监测。共采集邵伯湖15个位点水环境样本,利用线粒体DNA 12SrRNA区域引物和COⅠ区域引物分析鱼类多样性。2种引物相比,12SrRNA引物对鱼类的检测能力显著优于COⅠ引物：12SrRNA引物共检出50 427条鱼类序列,分属71个鱼类运算分类单元;COⅠ引物仅检出990条鱼类序列,分属16个鱼类运算分类单元。利用宏条形码共检出鱼类40种（6目12科）,其中36种鱼类的DNA序列注释到种,4种鱼类注释到属。各位点鱼类物种检出数为10～32种,检测到的序列总数较多的物种为鲤、鲫、革条■、鳙、兴凯■等。环境DNA检出的福建小鳔■和粘皮鲻虾虎鱼在传统形态学调查中鲜有检出,进一步丰富了邵伯湖鱼类名录。研究结果表明,环境DNA技术具有较高的准确性和灵敏度,且对生境无干扰,适合浅水湖泊鱼类群落监测。     

鳀科(Engraulidae)鱼类DNA条形码电子芯片研究

本研究将基于线粒体COⅠ部分序列的DNA条形码和DNA芯片技术相结合,以鳀科11属30种鱼类为研究对象,在比对分析其DNA条形码序列的基础上,利用软件Oligo Array 2.1筛选探针,经OligoCalc优化探针,去除易形成发夹(Hairpin)、茎环(Stem-loop)及自身二聚体结构(Homodimers)的探针,再利用Oligo heat map对探针与靶标序列进行虚拟杂交,共有14个物种的24条探针能与靶标序列特异性结合.利用DNA条形码芯片技术能将14个物种鉴定到种,虽然物种识别能力仅占总物种数的46.7％,但鉴定准确率可达100％.因此,基于COⅠ基因的DNA芯片技术对鳀科鱼类物种鉴定有一定的实用价值,但该技术对物种的识别能力尚有较大提升空间,通过筛选和优化得到高质量的分子探针则是突破该项技术的关键.     

线粒体COⅠ、Cyt b和16S rRNA基因在6种金枪鱼鉴定中的适用性分析

探讨细胞色素氧化酶亚基Ⅰ基因(COⅠ)、细胞色素b基因(Cyt b)及16S rRNA基因对主要渔获区的蓝鳍金枪鱼(Thunnus thynnus)、马苏金枪鱼(Thunnus maccoyii)、黄鳍金枪鱼(Thunnus albacares)、大目金枪鱼(Thunnus obesus)、长鳍金枪鱼(Thunnus alalunga)和正鲣(Katsuwonus pelamis) 6种重要的生食金枪鱼及其易混品种的物种鉴定和进化分析的适用性。采用3对通用引物对6种金枪鱼共63个样品的COⅠ、Cyt b和16S rRNA 3种序列片段进行PCR扩增、测序,并运用DnaSP 5.10、Mega 7.0等软件进行了DNA序列分析、遗传差异分析和进化树分析。结果显示,16S rRNA较为保守,不能很好区分6种金枪鱼,且不能对同一物种不同地理群体进行聚类分析;Cyt b和COⅠ配合使用能很好区分6种金枪鱼,且存在一定同一物种地理群体聚类的趋势。建议COⅠ与Cyt b基因联合用于上述6种金枪鱼的分子鉴别研究。本研究为生食金枪鱼及其制品的物种鉴定及金枪鱼产业的健康发展提供了技术支撑。     

栉孔扇贝核糖体DNA转录间隔子序列研究及其潜在应用

以相应引物PCR扩增栉孔扇贝(Chlamys farreri)核基因组的核糖体DNA两个转录间隔子(ITS-1和ITS-2)，PCR产物经T载体连接后进行克隆、测序，分别得到了340bp和510bp的碱基序列，序列大小非常适合遗传变异及分子系统学研究。其A、T、G、C含量在ITS-1分别为32.06％，20.59％，22.35％和25.00％，在ITS-2分别为30.00％，21.37％24.12％和24.51％。这两个变异性较大的序列在扇贝种群中应用潜力很大，可广泛用于种内群体间遗传变异研究、种质鉴别及系统学研究。     

应用环境DNA技术对邵伯湖浮游动物物种检测的初步研究

为掌握邵伯湖浮游动物物种组成,利用环境DNA技术于2018年11月对其浮游动物群落进行了监测.在邵伯湖15个采样点同步进行了水样采集,抽滤后进行了DNA提取,利用线粒体DNA 12S rRNA引物进行PCR扩增,并进行了高通量测序.结果 显示,从二代测序的1114482条DNA序列中,比对得到浮游动物OTUs数68个....     

人工模拟条件下环境DNA宏条形码技术的定量分析初探

近年来,环境DNA宏条形码技术(eDNA metabarcoding)在水生生态系统生物多样性评估等相关领域中得到广泛应用,因其具有快速测算群落中物种丰度的潜能,eDNA宏条形码技术成为资源保护和管理中颇具应用前景的调查工具。虽然大量证据表明eDNA高通量测序获得的reads数与自然环境中生物相对数量具有相关性,但一直不能得到明确的量化关系结果。eDNA的富集、扩增过程中的偏倚等诸多不确定因素,制约了该技术在生物资源调查领域的推广应用。假定水体中的eDNA全部回收,且PCR扩增时不存在引物偏倚性,这种理想状态下的水体中eDNA组成与其高通量测序reads数是否存在线性关系？为此,本研究在实验室可控条件下,选择2个同属近缘的凡纳滨对虾(Penaeus vannamei)和墨吉对虾(Penaeus merguiensis),对其DNA样品进行不同比例混合,模拟从自然水体中富集到的eDNA复合样品,既保证了样品的回收率,又降低了引物偏倚的干扰。以此为模板,探究eDNA宏条形码技术检测种群相对数量的准确性。结果显示,当2个物种DNA模板浓度比例为1∶1时,高通量测序结果注释得到的2个物种reads数比值为13/24(墨吉对虾/凡纳滨对虾),可见,即使是同属近缘种间依然存在轻微的引物偏倚现象,引物偏移率为1.5%。同时,根据7个实验组获得的高通量测序结果注释得到的2个物种reads数比值与对应模板中2个物种DNA浓度比值之间的线性回归分析表明,水体中eDNA组成与其高通量测序reads数间呈明显线性关系,即y=0.0716x+0.7043 (r²=0.9824)。综上所述,本研究为验证eDNA宏条形码技术监测水生生物资源量的可行性提供了直接证据,也为后续DNA宏条形码技术的定量研究提供了思路。     

基于CO Ⅰ的中国西施舌DNA条形码

以我国大连(DL)、日照(RZ)、启东(QD)、长乐(CL)、漳州(ZZ)和北海(BH)6个野生群体西施舌为研究对象,用引物LCO1490和HCO2198扩增线粒体细胞色素C氧化酶亚基Ⅰ(COⅠ)基因片段序列,PCR产物双向测序,用ClustalX进行DNA序列比对,用MEGA4.1和PhyML软件构建NJ树和ML树,...     

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。     

长江中游常见鱼类DNA条形码研究及其电子芯片分析

为建立长江中游常见鱼类的快速鉴别方法,文献调研了7目11科50属64种鱼类名录,GenBank共获取168条线粒体细胞色素c氧化酶I (COⅠ)序列,分析了序列特征、不同阶元Kimura-2-paramater(K2P)遗传距离及系统进化关系。结果显示,64种鱼类的种间遗传距离(平均值为0.084)明显大于种内(平均值为0.0079),NJ树上不同物种均能以较高支持度聚类成独立分支,以线粒体COⅠ序列作为DNA条形码可准确鉴定所研究鱼类;综合利用分子生物学软件筛选物种特异性探针,最终43种鱼类可筛选出112条物种特异性探针,物种识别率为67.2%。本研究验证了DNA条形码芯片技术在长江中游鱼类物种鉴定的可行性,可为该地区鱼类物种多样性保护提供技术支持。     

海南岛淡水鱼类eDNA宏条形码COⅠ通用引物的筛选

已知的鱼类环境DNA (environmental DNA, eDNA)宏条形码通用引物主要位于线粒体核糖体基因区，这些12S和16S引物存在部分近缘鱼类无法识别及参考序列不足等问题。本研究以海南岛淡水鱼类为调查对象，基于8目26科101属150种鱼类COⅠ序列，筛选出6个侧翼保守区；综合碱基变异、物种鉴定、eDNA降解及高通量测序读长需求，在4个侧翼保守区设计了26条引物，其中6条引物未达到Premier评分要求；72种海南淡水鱼类的首轮PCR结果显示，有11条引物的通用性较高，其中，PCR成功种数≥70且条带亮度均大于marker的引物有5条；次轮PCR结果显示，5条引物相互搭配产生的3 (正向) × 2 (反向)套引物组合的扩增成功率均为100% (72种/72种)，经PCR条带长度、亮度筛选后表现最优的引物组合为“HN-A-F4、HN-D-R3”(以下简称HN-COⅠ)。30个水样高通量测序结果显示，HN-COⅠ产生的待分析序列总数、鱼类序列总数、OTUs总数和鱼类OTUs总数分别为MiFish-U的0.77倍(8 919 976/11 532 126)、1.22倍(2 264 965/1 863 905)、0.85倍(406/477)和1.32倍(86/65)；HN-COⅠ产生的鱼类OTUs注释到种、属、科及科以上水平的占比分别为81.40%、11.63%和6.98%，MiFish-U则分别为81.54%、4.62%和13.85%。“引物+水样”的NMDS聚类图形成边界明显的2组(胁强系数=0.15)；HN-COⅠ的属内物种扩增子两两遗传距离最小值及平均值均分别是MiFish-U的1.23倍(0.006 9/0.005 6)和1.57倍(0.155 9/0.099 4)。室内6个密度组鲤鱼(Cyprinus carpio carpio)“生物量–拷贝数”线性回归方程的相关系数较低，HN-COⅠ及MiFish-U均无法准确反映鲤鱼的生物量。本研究筛选并比较了HN-COⅠ与MiFish-U的优劣，表明HN-COⅠ对海南岛淡水鱼类具有更高的靶向性，不仅在防止微生物、哺乳类等非目标生物eDNA污染方面有优势，而且更有利于海南岛淡水鱼类的检出和准确鉴定。     

实验红鲫线粒体DNA条形码特征分析及应用

为探索建立具有实验红鲫品系特异性的线粒体DNA条形码,对鲫属品种进行鉴定.本研究以实验红鲫和鲫属其他鱼类(洞庭湖鲫、日本白鲫、大眼鲫、兰氏鲫、金鱼、湘军金鱼和湘军花鲫)为测试群体,利用Sanger测序对所有个体的线粒体COⅠ、COⅢ、Cytb这3个基因和D-loop进行测序,同时构建3个基因的拼接序列,并分析它们的序列...     

基于COⅠ基因分析辽东湾海蜇群体遗传多样性

为研究海蜇群体的遗传多样性状况,采用PCR扩增获得20个海蜇野生群体样品的线粒体COⅠ基因部分序列,并结合GenBank上其他15个海蜇样品的同源序列,对其序列变异和遗传分化进行分析。结果显示,35条序列的A、T、C、G碱基含量分别为26.7%、36.4%、18.8%、18.1%;在长度624bp的线粒体COⅠ基因片段中共发现21个多态位点,定义了17种单倍型,单倍型多态性为0.91±0.03,核苷酸多态性为0.0056±0.0032。同其他几种大型水母相比,海蜇种群的遗传多样性处于较高或中等水平。研究结果表明,不同海蜇种群尤其是相距较远的群体在其分布范围内可能存在遗传分化现象。     

罗非鱼寄生嗜丽鱼虫的形态描述及系统发育研究

2018年11月至2019年5月,在乌鲁木齐市周边市场及养殖场进行鱼类寄生虫调查过程中发现,不同地域的罗非鱼鳃部有大量锚首虫寄生,经染色观察,对后吸器及交接器等结构进行绘图、测量,同时选用28S、18S-ITS1-5.8S和COⅠ3个分子标记进行扩增、克隆和序列测定,利用核糖体RNA与相关物种进行系统发育分析.研究结果...     

长江中下游干流环境DNA样本鱼类物种检测的初步研究

为开发适用于长江鱼类的环境DNA检测体系,在长江中下游干流24个采样点同步采集水样,抽滤后提取环境DNA,利用线粒体细胞色素B简并引物进行PCR扩增,扩增产物克隆测序得到419条序列,通过在Gen Bank核酸序列数据库进行BLAST序列比对确定物种信息,从来源于17个采样点的115条匹配成功的序列中,共检测到10种鱼类序列,代表15种鱼类。     

利用环境DNA技术探测南海西沙鲸类物种多样性

本研究通过提取南海西沙海域水体样本的环境DNA,利用鲸类线粒体12S r RNA和16S r RNA通用引物进行扩增和高通量测序,并结合目视观测的结果探讨环境DNA技术在鲸类物种多样性研究中的应用前景。结果显示,4种通用引物在鲸类鉴定方面具有一定的有效性,利用4种通用引物在西沙海域19个站点的样品中检测到5种鲸类,分别为热带斑海豚(Stenella attenuata)、长吻飞旋海豚(Stenella longirostris)、弗氏海豚(Lagenodelphis hosei)、小布氏鲸(Balaenoptera edeni edeni)和短鳍领航鲸(Globicephala macrorhynchus),采样过程中观测到的3种鲸类分别为:热带斑海豚、长吻飞旋海豚和瑞氏海豚(Grampus griseus)。两种方法检获的优势物种一致,利用环境DNA技术检测到了未被观测到的物种。结合引物Cet-12S和Marver3的检测结果可以涵盖所有站点(n=17)和所有鲸类物种(n=5),表明针对不同基因片段的引物结合使用有利于检测效果的提高。对于检出的鲸类序列和物种数,4种引物之间不存在显著...     

福建缢蛏野生群体与养殖群体的ITS-1和ITS-2分析

采用PCR技术对福建缢蛏的霞浦野生群体(WP)和漳湾养殖群体(CZ)进行了ITS-1和ITS-2的多态性分析。利用贝类通用引物扩增了ITS-1和ITS-2序列,PCR产物经纯化、测序、同源序列比对,获得长度分别为495 bp的ITS-1和485 bp的ITS-2核苷酸序列,其中分别包括25 bp和22 bp的插入缺失。ITS-1和ITS-2片段的T、C、A、G四种碱基的平均含量分别为13.6%、30.2%、28.3%、29.7%(ITS-1),16.2%、33.7%、19.5%、30.6%(ITS-2),A+T含量显著低于G+C含量。序列分析显示,野生群体和养殖群体的单倍型多样性指数、多态位点数、平均核苷酸差异数分别为1.0、40、10.54(ITS-1),0.96、27、11.91(ITS-2)和1.0、28、8.23(ITS-1),0.96、28、10.16(ITS-2),揭示出福建两个缢蛏群体的遗传多样性均较为丰富,其变异主要源于碱基的插入和缺失,野生群体的多样性较高于养殖群体,但是遗传组成存在着较高的一致性,群体间没有遗传分化。     

长江上游鱼类通用引物的筛选与验证

为了筛选出适合使用eDNA技术对长江上游鱼类多样性进行研究的通用引物,本研究选择了6对引物,分别为：Mifish-U、AcMDB07、Teleo、Teleo2、 Fish16S1和FishCB,对长江上游常见的20种鱼类和3种其他水域鱼类肌肉组织提取的DNA扩增后结果显示,6对引物均能扩增出全部23种鱼类,但引物Mifish-U的扩增效果最好。进一步使用引物Mifish-U对长江上游屏山县、涪陵区和巫山县3个采样点的水样eDNA进行高通量测序,结果显示引物Mifish-U能扩增出研究使用的20种长江上游鱼类,其辨别度较高。使用引物Mifish-U对室内养殖3种鱼类的水样eDNA进行高通量测序后定性定量分析,结果显示黄颡鱼和鲤的生物量与序列数相关性显著,鲫的生物量与序列数相关性不显著。综上,引物Mifish-U更适合作为长江上游鱼类多样性研究的通用引物。     

基于CO I基因的福建近海部分仔稚鱼DNA条形码分析

为研究DNA条形码技术在遭遇瓶颈的仔稚鱼种类鉴定中的适用性,2015年7月17-20日采集福建近海仔稚鱼样品,并挑选80尾进行DNA条形码分析.获得仔稚鱼的CO I基因序列73条,鉴定仔稚鱼26种,隶属于7目22科25属,另有5个物种仅鉴定到属,2个物种仅鉴定到科.种内平均遗传距离为0.0023,属内种间遗传距离为0.1797,约为种内遗传距离的78倍,说明利用CO I基因可以进行有效的仔稚鱼物种鉴定.科内属间、目内科间的遗传距离分别为0.1937、0.2420,遗传距离随着分类阶元的提高而增大.在系统进化树的分析中,同一种类的不同个体都聚在一支,所有物种都分别聚为独立的一支,这些物种都能有效区分开来.以上结果表明,线粒体CO I基因作为DNA条形码可以实现仔稚鱼的物种鉴定,且较多能鉴定到种的水平.     

利用DNA条形码COI基因分析我国重要贝类系统进化关系

DNA条形码旨在通过PCR技术获得一段DNA序列,在物种水平上对现存生物类群和未知生物材料进行识别和鉴定。线粒体细胞色素C氧化酶I(COI)基因是常用DNA条形码基因之一,为研究COI基因作为DNA条形码在贝类系统进化中的评估效果,本文利用PCR技术扩增获得了60个贝类物种的353条COI基因序列,通过聚类法构建了neighbor-joining(NJ)进化树,同时还对7个物种不同地理群体的遗传进化情况进行了分析。结果表明,选用的COI基因引物在大多数贝类中通用性较强,除在珍珠贝目中的扩增效率只有10%以外,在整个研究中扩增效率达到82.7%;60个物种中除太平洋潜泥蛤(Panopea abrupta)、沼蛤(Limnoperna fortunei)和魁蚶(Scapharca broughtoni)等8个物种在进化树中的进化地位与传统系统分类具有一定差别外,其他物种的聚类关系与传统分类基本一致;对7个物种、共26个地理群体的聚类分析发现,COI基因基本能对同一物种的不同地理群体进行聚类,只有极个别群体或群体中的某个个体存在聚类混乱现象。综上所述,COI基因在一定程度上适用于贝类物种鉴别和系统发育研究,丰富了COI基因在物种鉴别应用中的科学数据。