中华虎头蟹线粒体16S rRNA和 COⅠ基因的序列比较及其系统进化分析

为研究中华虎头蟹野生群体的种质资源及遗传多样性状况,采用PCR扩增获得中华虎头蟹线粒体DNA的16S rRNA和COⅠ基因片段,分别对其进行序列比较及系统进化分析。16S rRNA和COⅠ基因片段的A+T平均含量分别为67.7%和61.4%,A+T含量显著高于G+C含量。长度为515 bp的16S rRNA基因片段共检测出单倍型4种,多态性位点4个,均为单一变异位点;长度为653 bp的COⅠ基因片段共检测出单倍型11种,多态性位点23个,其中简约信息位点5个和单一变异位点18个。COⅠ基因片段比16S rRNA基因片段具有较大的变异,更适于中华虎头蟹种群的遗传多样性分析。基于16S rRNA和COⅠ基因片段的遗传距离与系统进化分析结果一致,表明中华虎头蟹与梭子蟹科的蟹类亲缘关系最近,方蟹科与沙蟹科的蟹类聚为一支,与传统分类结果基本一致;而脊椎动物2个基因片段的系统进化分析结果不一致。根据16S rRNA基因片段的遗传距离推测出4科7种蟹的大致分化时间发生在古新世至始新世。     

帚状江蓠质体UPA和线粒体COⅠ基因的序列比较及其系统进化分析

为研究海南省帚状江蓠(Gracilaria edulis)野生群体的种质资源、遗传多样性状况及红藻门物种间亲缘关系,采集海南省文昌和莺歌海潮间带的野生帚状江蓠,采用PCR扩增获得帚状江蓠质体UPA基因片段(质体23S rRNA V区域)和线粒体COⅠ基因片段,分别对其进行序列比较及系统进化分析。结果表明,UPA基因片段T、C、A、G的含量分别为26.2%、16.2%、30.3%、27.3%;COⅠ基因片段T、C、A、G的含量分别为39.2%、15.1%、27.6%、18.1%;UPA和COⅠ基因片段的A+T的平均含量分别为56.5%和66.8%。UPA基因片段长度为370 bp,共检测出1种单倍型,无多态性位点;COⅠ基因片段长度为664 bp,共检测出2种单倍型,3个多态性位点,均为简约信息位点。与UPA基因相比,COⅠ基因具有更高的变异度,更适合用于帚状江蓠遗传多样性的分析。基于UPA和COⅠ基因片段对帚状江蓠进行系统进化分析,两者结果一致,结合形态学分析表明,帚状江蓠应是江蓠属内独立的分支。     

野生及养殖哈氏仿对虾肌肉营养成分的分析与比较

为了解哈氏仿对虾肌肉的营养特征,采用生化分析手段对野生及养殖哈氏仿对虾肌肉进行营养成分分析并对营养品质进行分析与比较.结果显示,野生群体肌肉中水分和粗蛋白含量(分别为79.42％和17.94％)与养殖群体(分别为79.28％和17.95％)没有显著差异;野生群体的粗脂肪含量(0.89％)显著低于养殖群体(1.12％),而粗灰分含量(1.44％)显著高于养殖群体(1.31％).在18种检测出的氨基酸中,有9种氨基酸的含量,野生群体比养殖群体显著低,另外9种在两群体间没有差异.野生群体的氨基酸总量(TAA)、必需氨基酸(EAA)、非必需氨基酸(NEAA)、鲜味氨基酸(DAA)、虾味氨基酸(SAA)含量(分别为83.42％、29.69％、43.59％、32.54％和21.11％)均比养殖群体(分别为88.08％、30.53％、47.39％、34.47％和21.72％)显著低;野生群体的必需氨基酸指数(EAAI)和支链氨基酸与芳香族氨基酸的比值(F值)(分别为66.41和2.07)也明显低于养殖群体(分别为69.10和2.12).野生群体的饱和脂肪酸(∑SFA)和多不饱和脂肪酸(∑PUFA)(分别为41.95％和39.51％)相对百分含量比养殖群体(分别为39.60％和36.64％)均明显高,而野生群体的单不饱和脂肪酸∑MUFA(18.54％)相对百分含量比养殖群体(23.76％)明显低;野生群体肌肉中油脂的EPA+DHA相对百分含量(28.23％)比养殖群体(25.66％)明显高,但在野生和养殖群体间肌肉中的EPA+ DHA绝对含量没有明显差异.研究表明,哈氏仿对虾肌肉营养价值较高、肉味鲜美,人工养殖没有造成其肌肉脂肪的大量富集和脂肪酸组成及含量的急剧变化,相反使该虾的蛋白质营养价值更高.     

基于16S rRNA序列探讨我国海鳝科鱼类分子系统进化关系

为从分子水平分析海鳝科鱼类分子系统分类关系,澄清物种分类争议,实验通过PCR扩增获得我国海鳝科9个属26种鱼类16S r RNA序列片段,结合GenBank下载的其他海鳝科鱼类的序列进行分析。结果显示,进化树上,海鳝科主要形成裸海鳝亚科与海鳝亚科两个分支,裸海鳝亚科包括尾鳝属与鞭尾鳝属,海鳝亚科包括裸胸鳝属、裸海鳝属、勾吻鳝属、蛇鳝属等8个属,与形态分类结果一致。裸海鳝亚科分支中,尾鳝属与鞭尾鳝属形成平行的姐妹分支;海鳝亚科分支中,斑马裸海鳝单独形成一支,位于该分支基部,其他种类聚为另一支。分支I中裸胸鳝属、勾吻鳝属、蛇鳝属、海鳝属等属均无法形成单系,揭示这些种属可能是多系起源,与近期的分子水平研究观点相似。研究结果支持将斑马裸海鳝归为裸海鳝属,为单型属物种;虎斑鞭尾鳝归为鞭尾鳝属,与尾鳝属平行进化;拟蛇鳝从长海鳝属分离出来,归为拟蛇鳝属等分类观点。豹纹勾吻鳝与海鳝属关系十分接近,但其形态上还具有多个勾吻鳝属的基本特征,至于是否归为海鳝属,还需后续更多的分子与形态学研究加以验证。     

鲳亚目鱼类线粒体16S rRNA基因序列变异及其分子系统进化关系

为探讨鲳亚目鱼类的系统进化关系,通过测定中国沿海8种鲳亚目鱼类的线粒体16SrRNA基因部分序列,并结合GenBank上其他鲳亚目鱼类的同源序列,对其序列变异和分子系统进化树进行分析.结果表明,鲳亚目5科13属32种鱼类的16S rRNA基因序列的碱基组成为T 22.2％、C 24.5％、A 30.0％、G 23.3％;科间遗传距离为0.060～0.120,属间遗传距离为0.009 ～0.125,种间遗传距离为0.000 ～0.163;长鲳科位于系统进化树的基部,鲳科的鲳属处于系统进化树的顶端,无齿鲳科、方尾鲳科、双鳍鲳科与鲳科的低鳍鲳属和真鲳属聚类.结合形态学研究结果,认为:长鲳科是鲳亚目中最先分化的原始单系群;无齿鲳科和方尾鲳科为单系群,它们与非单系群的双鳍鲳科有较近的亲缘关系;鲳科为并系群,内部存在与地理区系相对应的2个分支,提示了该科鱼类早期的分化模式.同时,也对16S rRNA基因在鲳亚目鱼类系统进化研究中的适用性进行了剖析.     

基于线粒体COⅠ基因的中国近海棱鳀属鱼类DNA条形码

为明确中国大陆近海棱鳀属鱼类的分类地位,采用国际通用的COⅠ基因5'端652bp序列作为DNA条形码,对中国近海棱鳀属全部6种鱼类62尾标本进行鉴定分析。结果发现,所分析样品的序列碱基组成为T:29.0%,C:26.3%,A:25.3%,G:19.4%,A+T含量(54.3%)高于G+C含量(45.7%),转换/颠换率为3.76。6种棱鳀属鱼类组成5个自展支持率为100%的分支,除黄吻棱鳀和中颌棱鳀各为单系但聚合为一支外,其余4种均独立成支;分支内与分支间平均遗传距离分别为0.2%(0.0%~0.4%)和17.7%(15.7%~19.0%)。赤鼻棱鳀、汉氏棱鳀、杜氏棱鳀和长颌棱鳀均符合Hebert提出的种间遗传距离(15.7%~18.6%)大于或等于10倍种内遗传距离(0.0%~0.3%)的标准,确定了它们的物种有效性。黄吻棱鳀和中颌棱鳀的种内遗传距离皆为0.1%,与其他4种棱鳀的种内遗传距离处于同一水平;但二者种间遗传距离仅为0.6%,明显低于其他物种间的种间遗传距离,属于一般物种的种内遗传距离范围,表明二者亲缘关系很近;由于外部形态存在一定的差异,且在分子系统树上各为单系,二者可作为同一物种的2个不同亚种处理,但也不排除是2个近期分化形成物种的可能,在资源管理上应作为2个不同的进化显著单位分别加以管理。     

瓶鼻海豚、中华白海豚和糙齿海豚线粒体16SrRNA基因的序列分析

采用聚合酶链式反应(PCR)技术扩增瓶鼻海豚、中华白海豚和糙齿海豚的线粒体DNA16S rRNA基因,获得了大约600bp的片段。扩增产物直接测序,去除引物序列后分别获得515、519和529bp的核苷酸片段。碱基组成平均为T25·8%,C20·7%,A32·1%,G21·4%,GC含量为42·1%。与35种鲸豚类的55条同源序列比对,去除部分端部序列后得到497个比对位点,包括14个插入/缺失位点和127个变异位点(104个简约信息位点,23个单突变子)。序列比较表明,我国水域的瓶鼻海豚和中华白海豚与国外种存在一定的差异。NJ聚类分析结果与目前的主流观点基本相同,即须鲸亚目形成单系群而齿鲸亚目则为多系群,后者包括海豚总科、抹香鲸总科、喙鲸总科和淡水豚总科。其中抹香鲸总科与须鲸亚目聚合在一起,然后与海豚总科聚合再与喙鲸总科相聚。淡水豚总科为一并系群并处于整个鲸豚类的基部,其中恒河豚科是最早分化的一支。但在海豚总科中,鼠海豚科的江豚则与一角鲸科的白鲸聚合一起,与形态分类不同。     

海南三亚斑节对虾野生种群mtDNA 16S rRNA基因和控制区序列的多态性

采用聚合酶链式反应(PCR)技术对海南三亚野生斑节对虾(Penaeus monodon)20个个体的mtDNA 16S rRNA基因和控制区序列进行扩增,PCR产物经纯化后进行测序,得到16S rRNA基因的495 bp的核苷酸序列和控制区序列470 bp的核苷酸片段。用Clustal X软件对16S rRNA和控制区序列进行了比对,通过ARLEQUIN 2000软件对所得线粒体16S rRNA基因片段和控制区序列进行了比较分析。16S rRNA序列检测出17个多态位点,8种单倍型；控制区序列检测出100个多态位点,17种单倍型。该种群16S rRNA序列基因多样度(H)和碱基多样度(π)分别为0．700和0．0045；控制区序列的H和π分别为0．984和0．0480。研究结果表明：16S rRNA序列不适应斑节对虾的种群遗传多样性分析；控制区序列适应斑节对虾种群遗传多样性研究。     

4种海参16SrRNA和COI基因片段序列比较及系统学研究

采用PCR技术对来自山东荣成、长岛、俄罗斯和日本的刺参(Apostichopus japonicus),来自澳大利亚的黄乳海参(Holothuria fuscogilva),来自冰岛的北大西洋瓜参(Cucumaria frondosa)和来自福建的二色桌片参(Mensamaria interce-dens)的16SrRNA和COI基因片段进行了扩增和测序,分别得到了长度约为500bp和540bp的片段。通过统计变异位点、平均核苷酸差异数和核苷酸多样性指数进行基因序列变异分析。结果表明,根据16SrRNA、COI基因片段进行刺参种内差异比较时,长岛和荣成刺参序列差异最小,和日本刺参序列差异最大;刺参和其他科3种海参种间的序列差异远远高于刺参种内差异。从GenBank中选取7条海参序列与本研究所测序列一同构建了NJ和ME系统树。根据2种基因片段的系统学分析均表明,刺参属和拟刺参属亲缘关系很近,可能有共同的起源。而海参科未与同属于楯手目(Aspidochirolida)的刺参科聚类,而与枝手目瓜参科和沙子鸡科聚为一支,与形态学的分类不一致。     

基于3种线粒体基因的珠母贝属系统进化关系

为了研究珠母贝属的分类地位和系统演化情况,通过聚合酶链式反应技术(PCR)扩增并直接测序出雷州半岛珠母贝属中的马氏珠母贝、大珠母贝、珠母贝、斑珠母贝和黑珠母贝的3种线粒体基因(12S r RNA、16S r RNA和COⅠ)部分序列,分析其碱基组成和种间遗传距离。同时结合Gen Bank上发表的白珠母贝序列,构建珠母贝属的分子系统树。结果显示,5种珍珠贝的3种基因部分序列碱基AT含量大于GC含量,与其他无脊椎动物线粒体DNA序列基本一致,序列都处于高度饱和的状态。系统分析显示,构建的分子系统树与传统的形态分类基本一致。在黑珠母贝和白珠母贝亲缘关系上,3种线粒体DNA片段在碱基组成、种间遗传距离和系统进化树上都显示黑珠母贝和白珠母贝非常相近,可以认为是同一种中的2个亚种。在斑珠母贝的亲缘关系上,系统分析显示斑珠母贝与黑珠母贝和白珠母贝更为接近。研究表明,大珠母贝和珠母贝在系统进化中较早的分离出来,是一个比较原始的种类。3种分子标记对马氏珠母贝亲缘关系分析上存在一定差异,根据现有的数据尚不足以得出结论,需进一步做分子系统研究并结合形态特征和解剖结构进行分析。     

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。     

条石鲷线粒体COⅠ和Cytb序列的遗传变异分析

通过PCR扩增与测序分别获得了长度为642 bp和1 138 bp的条石鲷线粒体COⅠ和Cytb基因片段。分析表明,COⅠ序列共定义了11个单倍型,存在21个多态性位点,发生转换4次,颠换5次。A、T、G、C碱基的平均含量分别为24.5%、30.6%、18.8%和26.1%。Cytb序列共定义了11个单倍型,存在26个多态性位点,发生转换4次,颠换3次。A、T、G、C碱基的平均含量分别为24.9%、28.3%、14.8%和32.0%。基于COⅠ和Cytb两基因序列的单倍型多样性(Hd)、核苷酸多样性(Pi)和平均碱基差异(K)分别为 0.795、0.008 83、5.667和 0.770、0.003 54、4.025。结果表明,条石鲷群体的COⅠ和Cytb基因片段显示出较高的遗传多样性水平。本研究结果可为条石鲷资源保护及系统进化研究提供基础资料。     

4种鳕鱼线粒体16SrRNA、COI和Cytb基因片段序列的比较研究

对狭鳕(Theragra chalcogramma)、太平洋鳕(Gadus macrocephalus)、蓝鳕(Micromesistius poutassou)和远东宽突鳕(Eleginus gracilis)4种不同属鳕鱼的线粒体16S rRNA、Cytochrome oxidase subunit I(COI)和细胞色素b(Cyt b)基因片段序列进行了测定,分析比较了不同鳕鱼种间的序列差异.通过PCR扩增和序列测定,得到4种鳕鱼线粒体3个基因片段的总长度分别为539 bp(16S rRNA)、601 bp(COI)和385 bp(Cyt b),其基因片段的A+T含量都较高.4种鳕鱼种内个体间序列变异较小,3个基因片段的核苷酸替代速率依次为Cyt b＞ COI ＞16S rRNA.Cyt b 基因片段序列的分析结果显示太平洋鳕和狭鳕间分歧时间约为219万年,发生于中新世(Mio-cene);宽突鳕与蓝鳕间分歧时间约为653万年,发生在上新世(Pliocene).根据遗传距离构建的NJ系统树表明,狭鳕与太平洋鳕的亲缘关系较近,与蓝鳕的亲缘关系较远.     

基于线粒体Cytb和COⅠ基因的洞庭湖区养殖克氏原螯虾遗传多样性分析

为了解洞庭湖区养殖克氏原螯虾的遗传多样性,从线粒体Cytb和COⅠ基因入手,经基因组DNA提取、PCR扩增、序列测定和拼接,比较分析了岳阳华容县和益阳南县2处主养殖区内共11个采集点的克氏原螯虾遗传结构。试验结果显示,在华容县的6个采集点中,基于Cytb基因的克氏原螯虾的单倍型多样性指数为0.506,核苷酸多样性指数为0.272 65;基于COⅠ基因的克氏原螯虾的单倍型多样性指数为0.258,核苷酸多样性指数为0.136 1。在南县的5个采集点中,基于Cytb基因的克氏原螯虾的单倍型多样性指数为0.467,核苷酸多样性指数为0.259 74;基于COⅠ基因的克氏原螯虾的单倍型多样性指数为0.244,核苷酸多样性指数为0.122 3。单倍型系统进化树和遗传距离分析表明,11个采集点的克氏原螯虾呈现交叉分布,遗传分化不显著。结果表明,洞庭湖区养殖克氏原螯虾近亲交配严重,遗传多样性低。     

奥利亚罗非鱼线粒体基因组全序列测定与系统进化分析

采用LA-PCR(long amplification polymerase chain reaction)扩增方法获得奥利亚罗非鱼(Oreochromis aureus)线粒体基因组全序列.分析表明,序列全长16 632 bp,包括13个蛋白质编码基因、22个tRNA基因、2个rRNA基因和1个长度为931 bp的主非编码区.A、T、G、C碱基的组成分别为27.89％、25.50％、15.62％、30.99％.基因排列与罗非鱼属的其他物种一致.13个蛋白质基因除COX1用TGT做起始密码子外,其他均以ATG为起始,终止密码子除COX2、Cyt b、ND4为不完整的T,其余基因均以典型的TAA做终止密码子.22个tRNA的二级结构都具有典型三叶草结构.系统发育分析显示,罗非鱼属与丽鱼科(Cichlidae)其他物种分开,聚为单系群,其中奥利亚罗非鱼与尼罗罗非鱼亲缘关系较近,莫桑比克非鱼和罗非鱼KM-2006亲缘关系较近.本研究旨在为进一步利用线粒体基因组分析罗非鱼群体遗传多样性、亲缘关系以及丽鱼科系统进化提供基础依据.     

仿刺参铁蛋白ferritin基因的序列分析及表达

通过构建仿刺参cDNA文库,获得铁蛋白全长cDNA序列。该基因序列全长792 bp,5′非翻译区长133 bp,开放阅读框长522 bp,编码173个氨基酸,3′UTR长137 bp;预测蛋白分子量为20 ku。5′UTR具有一个高度保守的铁离子应答元件。仿刺参ferritin氨基酸序列具备脊椎动物ferritin的亚铁氧化酶活性中心所特有的保守结构。该序列与海参的同源性最高,达84%,与其它无脊椎动物如:海星、鲍、牡蛎、海葵、线虫、小龙虾和果蝇的同源性为74%~34%;与脊椎动物ferritin重链亚基同源性高于轻链亚基。系统进化分析表明,仿刺参的ferritin与大部分无脊椎动物聚为一支。利用半定量RT-PCR检测,ferritin mRNA在仿刺参未受精卵、受精卵、多细胞期、囊胚期、原肠期、小耳状幼体、中耳状幼体、大耳状幼体、樽型幼体、五触手幼体、稚参11个发育阶段和幼参的体壁、体腔细胞、肠道和呼吸树中均表达。Quantitative real-time PCR结果显示, ferritin mRNA在未受精卵至原肠期表达量低,从小耳状幼体至稚参表达量显著增高;在幼参的不同组织中,ferritin mRNA在呼吸树中的表达量显著低于其他3种组织;幼参注射LPS后,4种组织中ferritin mRNA表达量与注射前无显著差异。     

不同地理种群瓦氏马尾藻ITS序列特征及其系统进化分析

为研究不同地理种群瓦氏马尾藻ITS的序列变异,实验采用PCR扩增和序列测定方法,获得了3个不同地理种群15株瓦氏马尾藻的ITS全长序列,并进行序列分析。结果显示,15个个体共出现4种不同的ITS序列,它们相应的ITS1、5.8S、ITS2长度相同,均为762、158和507 bp,共有3个位点发生碱基变异。结合从GenBank中下载的马尾藻科3个属24种马尾藻的ITS序列,以羊栖菜属的羊栖菜,喇叭藻属的拟小叶喇叭藻和下延喇叭藻作为3个外群,采用邻位相连法构建分子系统进化树,结果显示,瓦氏马尾藻的ITS序列优先聚在一起然后以较高的置信度与南海马尾藻和球囊马尾藻聚为一支,在系统发生上显示出更近的亲缘关系。在选取的马尾藻中瓦氏马尾藻与南海马尾藻遗传距离最近为0.004,与拟小叶喇叭藻遗传距离最远为0.422。     

滁州鲫(Carassius auratus)线粒体全基因组序列分析及系统进化

为探讨天然三倍体滁州鲫的系统进化地位,采用直接测序法获得滁州鲫线粒体基因组。其序列全长为16581 bp,碱基组成为31.6% A、26.2% T、16.1% G和26.1% C,包括13个蛋白质基因、22个tRNA基因、2个rRNA基因和1个非编码区,各基因的位置及组成与已公布的鲤科鱼类一致。除tRNA-Ser (AGY)外,其他21个tRNA的二级结构均具有典型的三叶草结构;13个蛋白编码基因中,除COⅠ起始密码子为GTG外,其余均以ATG为起始密码子;COⅡ、ND3、ND4和Cytb基因的终止密码子为不完整的T,其他9个基因均具有完整的终止密码子TAA或TAG。序列分析表明,滁州鲫与其他鲫属鱼类(方正银鲫A系和D系、鲫、淇河鲫、萍乡肉红鲫、黑鲫、日本白鲫和日本银鲫)在线粒体基因组上均具有较高的序列同源性(>94%)。以鲤(Cyprinus carpio haematopterus)为外类群,基于线粒体13个蛋白质基因的核苷酸与氨基酸序列构建上述鲫属鱼类的系统进化树,结果显示,滁州鲫与方正银鲫亲缘关系最近,与黑鲫最远。综合以上研究结果,认为滁州鲫应为银鲫亚种的一个地方种群。