基于线粒体COⅠ基因的大小蠹属昆虫DNA条形码研究

大小蠹属昆虫是重要的林木害虫,大部分种类是检疫性有害生物,我国口岸有多次截获记录。为加强对大小蠹属害虫的检疫鉴定,通过线粒体DNA细胞色素氧化酶C亚基Ⅰ基因(COⅠ)867 bp片段序列对大小蠹属17个种类进行序列分析,结果表明,线粒体COⅠ基因可作为大小蠹属昆虫分类的依据;DNA条形码是生物系统分类分子水平上的依据。     

水稻线粒体基因atp6超表达载体的构建及遗传转化

[目的]克隆水稻线粒体基因atp6,构建转基因表达载体,获得35S∷Rf1b5'∷atp6转基因水稻植株。[方法]设计目的基因的特异引物,采用TRIzol法提取水稻叶片总RNA,借助Toyobo反转录试剂盒反转录为cDNA,通过PCR扩增得到atp6全序列;将atp6连接到含线粒体信号肽(Rf1b5')的pCAMBIA1302双元表达载体上,采用农杆菌介导的愈伤组织侵染法进行水稻的遗传转化。[结果]利用目的基因atp6成功构建了35S∷Rf1b5'∷atp6植物表达载体,并获得了转atp6基因的阳性植株。[结论]为探讨水稻中超表达atp6对水稻生长的影响奠定基础。     

水稻线粒体基因atp6启动子突变导致的一种细胞质雄性不育型

内江杂交水稻科技开发中心从恢复系 "万恢88/内恢92-4" 杂交组合F2代不育株选育的细胞质不育系,被暂时定名为"万恢88型水稻细胞质雄性不育系".利用PAGE电泳、琼脂糖凝胶电泳和克隆测序等技术对其不育系和保持系线粒体基因组进行研究,分析其雄性不育的分子基础和分子机理.通过PAGE电泳发现,其不育系线粒体基因组PCR带型与野败型(WA)、印水型(ⅡA)、D型(Di)、冈型(GA)存在差异.对其不育系内香2A和保持系内香2B的差异片段回收测序,获得两条667 bp长度的mtDNA片段2A和2B,通过序列比对和电子杂交分析,获得片段为atp6基因的部分序列及其上游序列.2A和2B相比有3个碱基不同,分别是第57位G→T,第100位T→C,第161位C→T.功能分析第100 位T-C点突变使atp6基因启动子核心序列遭到破坏.通过对atp6基因上游序列的RT-PCR分析,发现不育系内香2A的atp6基因不能正常表达.故而推测万恢88型水稻细胞质雄性不育是由于不育系线粒体atp6基因核心启动子区域发生点突变,导致atp6基因不能正常转录,致使线粒体供能不足,最后导致花粉败育.     

水稻线粒体基因atp6超表达载体的构建及遗传转化(英文)

[目的]克隆水稻线粒体基因atp6,构建转基因表达载体,获得35S∷Rf1b5′∷atp6转基因水稻植株。[方法]设计目的基因的特异引物,采用TRIzol法提取水稻叶片总RNA,借助Toyobo反转录试剂盒反转录为cDNA,通过PCR扩增得到atp6全序列;将atp6连接到含线粒体信号肽(Rf1b5′)的pCAMBIA1302双元表达载体上,采用农杆菌介导的愈伤组织侵染法进行水稻的遗传转化[结果]利用目的基因atp6成功构建了35S∷Rf1b5′∷atp6植物表达载体,并获得了转atp6基因的阳性植株。[结论]为探讨水稻中超表达atp6对水稻生长的影响奠定基础。     

基于线粒体COⅠ基因的DNA条形码在沼虾属种类鉴定中的应用

为探索DNA条形码在沼虾属(Macrobrachium)种类鉴定中的可行性,对21种沼虾(亚洲群体7种和美洲群体14种)的COⅠ基因片段序列进行分析。结果显示:沼虾COⅠ基因组成偏倚明显,AT含量(57.74%)高于GC(42.26%),GC在各个密码子位点的含量由高到低分别为第1密码子位点(49.24%)、第2密码子位点(40.72%)、第3密码子位点(36.82%);基于Kimura2–Parameter模型分析21种沼虾的种间和种内平均遗传距离分别为0.753和0.005,种间平均遗传距离是种内遗传距离的150.6倍,符合HEBERT所推荐的鉴定不同物种的最小有效种间遗传距离为0.02以及种间遗传距离大于或等于10倍种内遗传距离的标准;在分子系统发育树中,NJ树和ML树的拓扑结构基本一致,亚洲种群和美洲种群分别以100%和82%的置信度形成2个姐妹支,并且同种沼虾都以较高的置信度聚集在同一分支内。研究结果证明,线粒体COⅠ基因能有效地对沼虾属的种类进行鉴别。     

基于线粒体COI基因的DNA条形码在光唇鱼属鱼类系统分类中的应用

本文基于COI基因序列对光唇鱼属13种鱼类进行分子鉴定及系统进化研究。结果表明,光唇鱼属各物种间遗传距离,除了北江光唇鱼（A. beijiangensis）与窄条光唇鱼（A. stenotaeniatus）之间的遗传距离（0.015 7）外,其余物种间遗传距离都大于0.020 0。在分子系统发育树上,北江光唇鱼与窄条光唇鱼形成一个分支,且因其种间遗传距离达不到种的划分水平,结合已有的资料判断两者可能为同一物种;吉首光唇鱼（A. jishouensis）在分子系统发育树上与侧条光唇鱼（A. parallens）和半刺光唇鱼（A. hemispinus）聚为姐妹分支,且与两者的种间遗传距离都明显大于0.0200,吉首光唇鱼应为一个有效种;半刺光唇鱼和带半刺光唇鱼（A. cinctus）在系统树上各自分布在2个独立的分支上,且两者间遗传距离比各自与同分支上的物种间遗传距离大,故判断它们的差异已达到种的水平。本研究结果表明线粒体COI基因序列能有效地对光唇鱼属鱼类进行物种鉴定,并可用于探讨光唇鱼属的系统发育研究。     

黄连属植物DNA条形码研究

本研究基于黄连属(Coptis Salisb.)的大尺度取样,全面评估了叶绿体DNA序列psb A-trn H和ycf1,及核DNA序列ITS和ETS在黄连属物种鉴定中的有效性。综合分析了不同候选序列的特征,计算种内种间遗传距离,评估序列的条形码间距,及构建邻接树,发现各片段种内变异率都远小于种间变异率,4个片段都不存在明显的条形码间距,单一片段鉴定效率仅在47%~63%,而片段组合中,双片段组合ITS+ycf1具有最高的分辨率(达到79%),与3片段组合ITS+ETS+ycf1及4片段组合(ITS+ETS+ycf1+psb A-trn H)鉴定率相同,且能成功鉴定中药黄连的原植物,即三角叶黄连(C.deltoidea)、云南黄连(C.teeta)和黄连(C.chinensis)。因此,笔者建议将ITS+ycf1序列组合作为中药黄连鉴定的标准条形码。     

红麻线粒体基因atp6过表达载体的构建与转化

【目的】构建红麻线粒体基因atp6过表达载体遗传转化体系,为红麻线粒体基因的遗传转化及功能研究打下基础。【方法】以红麻UG93A花药cDNA为模板,通过同源克隆技术克隆atp6基因编码区(CDS)的全长序列;利用In-Fusion基因融合技术构建植物过表达载体,通过农杆菌介导法转化野生型烟草,并对转基因阳性烟草植株进行抗性筛选和PCR验证。【结果】红麻UG93A的atp6基因CDS全长为1182 bp,成功构建红麻atp6基因全长过表达载体pBI121-atp6-EGFP,并获得4株转基因烟草植株(B1、B2、B3和B4),使用过表达载体上3对不同位点的引物组合对转基因植株进行PCR验证,发现有2株转基因烟草植株在3对不同引物中稳定表达,即获得2株含pBI121-atp6-EGFP的T_0代转基因阳性植株(B1和B2)。【结论】构建的红麻线粒体基因atp6过表达载体遗传转化体系,可用于指导后续atp6基因调控红麻细胞质雄性不育(CMS)分子机理研究。     

高粱CMS材料线粒体基因组DNA指纹研究

应用限制性核酸内切酶片段分析（REFA）和随机扩增多态性DNA（RAPD）技术，分析了6个Milo型细胞质来源的高粱细胞质雄性不育系的线粒体基因组（Mitochondrial genome)的指纹图谱。RAPD分析共使用10nt随机引物50个，其中22个得到扩增到多态性。各种试材的REFA指纹亦不相同。结果表明具有相同细胞质（Milo)来源的高粱雄性不育系的线粒体基因组已经产生了异质性。     

棉花线粒体atp9基因的克隆和转录研究

以三系杂交棉胞质雄性不育系P30A、保持系P30B和恢复系Y18为材料,通过Tail-PCR从可育胞质获得线粒体atp9基因序列,并利用Northern blot分析了atp9基因在棉花幼蕾的的转录情况。结果显示:在三系中atp9基因均存一个0.5 kb的强杂交带和一个1.0 kb的弱杂交带,杂交结果无明显差异;三系中atp9基因编码区共有7个编辑位点,第7个编辑位点密码子由于编辑转变为终止密码子使翻译提前终止;atp9基因在保持系中幼蕾的编辑频率要明显低于不育系和恢复系;发现atp9基因的编辑与棉花胞质形式相关,而且不同的核背景也会影响编辑率,推测线粒体atp9基因与棉花的胞质雄性不育具有一定的相关性,但有待更进一步分析。     

紫菜属DNA条形码的研究进展

文中综述了DNA条形码作为一种新兴分类学技术的发展状况,介绍了其与传统分类学相比的优缺点,以及其在大型海藻中的应用现状,并总结了大型海藻中常用到的一些DNA条形码作为紫菜属物种分类鉴定工具的适用性和有效性。     

基于GenBank数据探讨兜兰属植物DNA条形码

为筛选出适合兜兰属植物的DNA条形码序列。本研究基于GenBank中下载的29种兜兰属植物的253条序列,利用遗传距离法及分子系统学方法分析兜兰属植物候选条形码。结果表明,在选取的3个候选序列片段中对兜兰属植物鉴定的成功率最高的是核糖体ITS(nrITS)序列,分辨率为62.96%,其次是叶绿体matK序列,分辨率为50%,最后是叶绿体rbcL序列,分辨率仅为21.43%,因此,本研究推荐nrITS序列作为兜兰属植物的DNA条形码候选序列,叶绿体matK序列作为补充序列。     

基于线粒体COI和16S rRNA基因序列的虹鳟DNA条形码研究

通过对虹鳟（Oncorhynchus mykiss）线粒体COI和16S rRNA基因片段PCR扩增,经纯化、克隆、测序后,对基因序列进行分析,进一步对虹鳟进行物种分子鉴定。测序结果表明：COI基因序列长为686 bp,其中A,T,C,G含量分别为23.03%,29.15%,29.01%,18.80%;16S rRNA基因序列长为607 bp,其中A,T,C,G含量分别为27.84%,21.58%,25.21%,25.37%。将得到的基因序列通过GenBank和BOLD两数据库进行比对,GenBank中没有虹鳟的线粒体16S rRNA基因序列,比对结果为0,COI基因比对结果为99%,而在BOLD中的比对结果为100%,鉴定结果为虹鳟。生产实践中可通过此方法提供一种基因标签对虹鳟幼鱼、鱼糜制品和三文鱼片等进行种类鉴定。     

3种黄檀属木材DNA条形码识别研究

以降香黄檀、交趾黄檀和微凹黄檀木材为研究对象,提取木材DNA并扩增trnL和trnS-trnG序列,比较黄檀属候选DNA条形码序列的扩增和测序成功率,构建系统发育树并评价不同DNA条形码序列的鉴定能力。结果表明：3种黄檀属木材叶绿体编码基因片段trnL和叶绿体基因间隔区trnS-trnG序列的PCR扩增成功率分别为82%和59%,PCR产物克隆测序成功率均为100%。候选DNA条形码序列种间的碱基变异和插入缺失数量均高于种内。基于叶绿体编码基因序列trnL构建的系统进化树能够成功区分3种黄檀属木材。     

长角天牛属部分种类DNA条形码及系统发育的研究

长角天牛属天牛是严重危害林木的一类蛀干害虫。为了完善长角天牛属线粒体细胞色素C氧化酶亚基Ⅰ(mt DNA COⅠ)的基因数据库,研究该属部分种类的遗传进化关系,并探索利用COⅠ基因作为DNA条形码鉴别长角天牛种类的可行性。应用巢氏PCR技术扩增了5种长角天牛标本的COⅠ序列,并与Gen Bank记录的4种长角天牛COⅠ序列进行对比,以解析其序列组成变异情况、碱基替换规律和遗传距离差异,最后再利用MEGA 5. 20构建系统发育进化树。结果显示,长角天牛属不同种类间的遗传差异显著,可将此DNA条形码用作长角天牛属不同种类的分子鉴定依据。     

6种蟹类DNA条形码鉴定技术研究

[目的]研究蟹类DNA条形码技术。[方法]利用PCR技术对浙江沿海6种常见蟹类(n=34)mt DNA COI基因进行扩增,最终获得688 bp基因片段。[结果]7个红星梭子蟹(Portunus sanguinolentus)样品中检测出5个单倍型,5个锐齿蟳(Charybdis acuta)样品中检测出5个单倍型,锈斑蟳(C.feriatus)、日本蟳(C.japonica)、绵蟹(Dromia dehaani)、三疣梭子蟹(P.trituberculatus)样品中检测出单倍型数分别为3、2、2、1;6种蟹类COI基因T、C、A、G的平均含量分别为25.3%、18.2%、36.2%和20.3%,A+T含量为58.5%64.1%;种内变异较小,遗传距离处于0.0000.004,种间遗传距离为0.1430.235;使用最大似然法构建的分子进化树揭示相同物种个体首先聚类,不存在不同物种个体交叉聚类。[结论]COI-L1490/H2198通用引物在蟹类条形码研究中具有普遍适用性,mt DNA COI基因能够作为6种蟹类有效鉴别的DNA条形码,且区分度高、支持形态学分类结果。     

狼山鸡保种群不同世代线粒体DNA条形码变化规律研究

以1和5世代狼山鸡保种群为研究对象,利用DNA测序技术测定线粒体细胞色素C氧化酶亚基Ⅰ(COⅠ)基因全长序列多态性,分析COⅠ基因DNA条形码在狼山鸡保种群不同世代的变化规律。结果表明:COⅠ基因序列在狼山鸡1和5世代中均存在相同的6个突变位点,为4个单倍型,COⅠ基因序列多态性为0.39%,狼山鸡1和5世代COⅠ基因单倍型多样度分别为0.276和0.333,平均核苷酸差异(K)分别为0.707和1.083,核苷酸多样度(Pi)分别为0.000 46和0.000 70。这一结果说明COⅠ基因DNA条形码在1~5世代间稳定遗传,同时反映出狼山鸡保种群保种效果良好。     

基于线粒体COI基因的DNA条形码技术对小叶蝉亚科昆虫种类的分子鉴定

【目的】为更进一步研究小叶蝉亚科昆虫分子鉴定技术提供理论依据和实践基础。【方法】以小叶蝉亚科:叉脉叶蝉族Dikraneurini、小叶蝉族Typhlocybini、小绿叶蝉族Empoascini、斑叶蝉族Erythroneurini、眼小叶蝉族Alebrini昆虫为研究对象,选取其中22种叶蝉测定分析线粒体COI基因646 bp碱基序列,运用Kimura 2-parameter模型分析叶蝉物种间的遗传距离,探讨线粒体细胞色素C氧化酶亚基I(COI)基因片段作为DNA条形码准确鉴定小叶蝉亚科昆虫种类的可行性。【结果】变异位点512个,保守位点134个,简约信息位点415个,自裔位点97个。所有位点中A、G、C和T碱基含量分别为27.6%、15.5%、15.3%和41.6%;A+T含量较高,为69.2%,明显高于G+C含量,A+T碱基偏嗜,符合昆虫线粒体基因碱基组成的基本特征。该段序列没有饱和,可以得到准确的进化分析。同物种间和不同物种间的遗传距离分别为0.025～0.044和0.024～0.291,平均为0.358。基于COI基因序列应用邻接法构建系统发育树(NJ树)显示,同一物种聚为同一小支,分支自展值均为100%:近缘种能聚集在一起,且置信度很高(≥97%)。【结论】昆虫COI序列能够区分不同物种,COI基因片段的DNA条形码进行小叶蝉亚科昆虫分类鉴定具有可行性。