线粒体COI基因条形码在鲿科鱼类物种鉴定中的应用

为了探讨线粒体COI基因作为DNA条形码在中国鲿科(Bagridae)鱼类物种鉴定中的有效性,以及系统发育中的适用性,本研究对4属11种鲿科鱼类进行PCR扩增,获得48条线粒体COI基因序列,同时从Gen Bank筛选获得8种鲿科鱼类的12条COI基因序列进行分析。19种鲿科鱼类的COI基因序列特征显示:长度为674 bp的COI序列片段平均碱基组成为24.82%A,30.44%T,27.10%C和17.64%G,碱基组成呈现明显的AT偏倚性(55.26%),具有硬骨鱼类的线粒体COI基因的碱基组成的典型特征。核苷酸位点中有变异位点226个,简约信息位点195个,单一信息位点31个,转换颠换比为3.35。19种鲿科鱼类的种内、种间和属间平均遗传距离分别为0.0041、0.1136和0.1268,种间遗传距离平均为种内遗传距离的27.7倍。在本研究中,鲿科鱼类所有的物种均形成单系,在物种鉴别上与形态学分类结果基本一致,然而鲿科的4个属中只有鱯属形成单系,黄颡鱼属、属和拟鲿属均未形成单系,其进化地位需要进一步研究。线粒体COI基因作为条形码可有效对鲿科鱼类进行物种鉴定,也为鲿科的系统发育提供了参考。     

基于线粒体COI基因的马■科鱼类DNA条形码研究

为明确中国马■科(Polynemidae)鱼类的分类地位,测定了中国7省10个地点马■科鱼类3属5种33条COI基因5′端序列,结合GenBank下载的5属16种41条同源序列,共分析了6属20种马■科鱼类DNA条形码。结果显示,20种鱼类种间平均遗传距离为19.6%,是种内平均遗传距离0.9%的22倍;其中14种形成了单系分支,支持其物种有效性。四指马■(Eleutheronema tetradactylum)和多鳞四指马■(E.rhadinum)种间遗传距离(16.0%)是种内平均遗传距离(1.2%)的13倍,支持将二者作为2个独立物种的分类处理。多鳞四指马■种内遗传距离(2.3%)大于2%,形成了2个自展数据支持率为99%的分支,分支间遗传距离(4.8%)是分支内平均遗传距离(0.1%)的48倍,表明在中国沿海分布的多鳞四指马■有可能存在2个亚种或隐藏种。黑斑多指马■(Polydactylus sextarius)与马达加斯加多指马■(P.malagasyensis)外部形态极为相似,种间遗传距离仅为1.0%,且在分子系统树上镶嵌混杂为一支,仅根据分子数据结果,推测二者可能为同一...     

基于线粒体COI基因序列的亚东鲑DNA条形码研究

以亚东鲑为研究对象,测定分析了线粒体COI基因638bp碱基序列,探讨了该基因作为DNA条形码在鲑科三种鱼类(亚东鲑、大西洋鲑和红点鲑)鉴定方面的可行性和有效性。亚东鲑33个个体共享1种单倍型。利用Kimura-2模型分析得到亚东鲑与大西洋鲑遗传距离最小,为0.079;大西洋鲑与红点鲑遗传距离最大,为0.141;亚东鲑与红点鲑遗传距离为0.120。基于COI基因片段序列构建的NJ显示,亚东鲑和大西洋鲑首先聚到一起,然后再与红点鲑相聚。结果表明COI基因片段作为三种鱼类DNA条形码进行分类鉴定具有一定可行性。     

基于线粒体COI基因的马科鱼类DNA条形码研究

为明确中国马鲅科(Polynemidae)鱼类的分类地位,测定了中国7省10个地点马鲅科鱼类3属5种33条COI基因5′端序列,结合GenBank下载的5属16种41条同源序列,共分析了6属20种马鲅科鱼类DNA条形码。结果显示,20种鱼类种间平均遗传距离为19.6%,是种内平均遗传距离0.9%的22倍;其中14种形成了单系分支,支持其物种有效性。四指马鲅(Eleutheronema tetradactylum)和多鳞四指马鲅(E.rhadinum)种间遗传距离(16.0%)是种内平均遗传距离(1.2%)的13倍,支持将二者作为2个独立物种的分类处理。多鳞四指马鲅种内遗传距离(2.3%)大于2%,形成了2个自展数据支持率为99%的分支,分支间遗传距离(4.8%)是分支内平均遗传距离(0.1%)的48倍,表明在中国沿海分布的多鳞四指马鲅有可能存在2个亚种或隐藏种。黑斑多指马鲅(Polydactylus sextarius)与马达加斯加多指马鲅(P.malagasyensis)外部形态极为相似,种间遗传距离仅为1.0%,且在分子系统树上镶嵌混杂为一支,仅根据分子数据结果,推测二者可能为同一物种;但由于没有可检视的标本,也不能排除GenBank序列种名注释中形态鉴定出错的可能。马伦氏多指马鲅(P.mullani)与七丝指马鲅(Filimanus heptadactylus)也混为1支,分支内遗传距离仅为0.1%;如果不是GenBank序列种名注释出错,则二者应为同一物种。GenBank序列中来源于北部湾的六丝多指马鲅(P.sexfilis),则可能是黑斑多指马鲅的错误鉴定。     

DNA条形码技术在主要观赏鱼物种鉴定中的应用分析

通过检索BOLD SYSTEMS数据库和Gen Bank中锦鲤、金鱼、慈鲷、神仙鱼、七彩神仙鱼、血鹦鹉、花罗汉、龙鱼、孔雀鱼、鼠鱼、魟鱼等主要观赏鱼的DNA条形码和基因序列,应用MEGA软件计算种间遗传距离,在BOLD SYSTEMS数据库中检索相似序列,以分析DNA条形码在主要观赏鱼物种鉴定中的应用效果。结果表明该技术可以有效鉴别大多数种以上阶元的观赏鱼类,但对亲缘关系较近、种类繁多的多种慈鲷、孔雀鱼等观赏鱼物种难以获得准确的鉴定结果,对金龙、红龙等亚洲龙鱼的亚种以及人工繁育的不同品系的锦鲤、金鱼、神仙鱼、七彩神仙鱼、血鹦鹉、花罗汉等鱼类,无法通过COI基因条形码进行鉴别,需要研究其他分子生物学方法。     

基于DNA条形码对温州洞头海域游泳生物的鉴定

温州洞头海域是浙南重要的渔场,具有丰富的渔业资源.为了监测该地区的游泳生物资源,在传统形态学鉴定的基础上,使用线粒体细胞色素C氧化酶亚基I基因(COI)对渔获物样品进行了鉴定分析.结果显示,所获得的生物隶属于4个纲19个科25个属的28个种,DNA条形码的有效鉴定率为96.5％.系统进化树分析显示,所有序列与GenBa...     

DNA条形码在西藏水系裂腹鱼亚科鱼类鉴定中的研究

为确定DNA条形码技术在西藏水系裂腹鱼亚科(Schizothoracinae)物种鉴定中的可行性,利用西藏水系所采集260尾裂腹鱼亚科样本,测定其线粒体细胞色素C氧化酶亚基1(COI)基因片段序列,计算遗传距离,构建系统发育树,并与GenBank中相关序列进行比对。260个样本经检测均获得有效COI基因扩增片段,COI基因碱基组成偏倚明显,A+T含量为54.74%,显著高于G+C含量(45.26%)。基于Kimura双参数模型计算遗传距离,遗传距离阈值设置为0.02时,260个样本可被鉴定到种的为249尾样本,11尾由于样本量少,数据库中存在多个命名,只鉴定到属,其中与形态学鉴定一致的179尾样本,一致率为68.8%,裂腹鱼亚科裸鲤属(Gymnocypris)不能通过COI基因鉴定到种,拉萨裂腹鱼(Schizothoracinae)、异齿裂腹鱼(S.schizothorax o#x02BC;connori)、巨须裂腹鱼(S.macropogon)3个种之间的遗传距离阈值以0.02不能有效鉴别,而遗传距离阈值以0.01作为这3个种的鉴定标准,可达到有效鉴别的目的。基于邻接法构建系统发育树,裂腹鱼亚科鱼类形成一个支持率较高的单系群,Bootstrap检验支持率为99%,系统进化树聚类方式与以遗传距离值为标准的鉴定结果一致,很好地反映了水系物种间的地理和历史联系。     

基于线粒体COI的DNA条形码在对虾科种类鉴定中的研究

对虾科(Penaeidae)包含有26个属,约有200多种对虾,由于同属内的对虾在形态上非常相似,只呈现细微的差别,因此使得只基于形态学对对虾科物种的鉴别非常困难。为确定DNA条形码技术在对虾科物种鉴别的可行性,在本研究中,我们采用线粒体细胞色素c氧化酶亚基I(COI)基因研究了32种对虾的核苷酸组成、对虾种间及种内遗传距离,用邻接法(Neighbor-joining)构建32种对虾COI基因序列系统发生树。结果表明,对虾COI基因组成偏倚明显,A+T含量(61.5%)显著高于G+C(38.5%)。基于Kimura双参数模型计算,32个物种的种内平均遗传距离为0.003,种间平均遗传距离(0.468)是种内遗传距离的156倍,符合Hebert提出的种间遗传距离大于或等于10倍种内遗传距离的标准。在系统进化树中,32种对虾中有30种对虾都以较高的置信度聚合成独立的分支。可见,线粒体COI基因作为对虾科DNA条形码在物种的鉴别上具有很好的应用性,可以作为形态学分类系统的必要补充和佐证。     

线粒体基因组DNA条形码的应用与分析

DNA条形码技术（DNA Barcoding）是一种用短的标准DNA片段快速、准确地识别与鉴定物种的技术。近年来,物种分类和生物多样一直是研究的热点,目前DNA条形码开始广泛应用于生物的遗传多样性研究。本文主要概述了DNA条形码技术的原理、标准基因片段,着重阐述了其在生物分类学和遗传多样性等研究中的应用及其局限性,展望了其发展状况、应用前景和意义。     

基于CO I和Cytb DNA条形码在鲌属鱼类物种鉴定中的应用

为探究线粒体CO I和Cyt b基因作为DNA条形码在鲌属鱼类鉴定中的可行性,分别扩增达氏鲌(Culter dabryi)、海南鲌(C.recurviceps)、尖头鲌(C.oxycephalus)、蒙古鲌(C.mongolicus)、拟尖头鲌(C.oxycephaloides)和翘嘴鲌(C.alburnus)六种鲌属鱼类线粒体细胞色素C氧化酶亚基I(Cytochrome C oxidase subunit I,CO I)和细胞色素b(Cytochrome b,Cyt b)的基因片段,并对六种鲌属鱼类同源序列的碱基组成、种内与种间遗传距离以及系统进化分别进行分析。结果表明:长度为645 bp的CO I基因片段中,A、T、G、C4种碱基平均含量分别为25.65%、28.18%、18.33%和27.84%;长度为970 bp的Cyt b序列片段中,A、T、G、C碱基平均含量分别为27.97%、27.93%、14.53%和29.57%。基于CO I基因序列的种间平均遗传距离为3.54%,种内平均遗传距离为0.17%,种间遗传距离为种内遗传距离的20.82倍;基于Cyt b基因序列的种间平均遗传距离为5.92%,种内平均遗传距离为0.18%,种间遗传距离为种内遗传距离的32.89倍。基于CO I基因的系统进化关系显示除尖头鲌与拟尖头鲌外,其余4种鲌均形成独立分支,而基于Cyt b基因的系统发育关系显示六种鲌属均能独立形成分支,鲌属六种鱼能够进行有效区分,将CO I和Cyt b作为DNA条形码进行鲌属鱼类的物种鉴定是可行的,联合使用可以获得更好的鉴定效果。     

基于DNA条码基因的鳢科鱼类系统进化与物种鉴定

鳢科(Channidae)鱼类在亚洲分布广泛,其中中国的土著种类是重要养殖品种,国外很多种类主要作为观赏鱼引进我国。本研究利用线粒体COΙ基因序列,对分布于我国的鳢科鱼类不同种群样本序列,及在Gen Bank中获得其他鳢科鱼类的序列进行分析,探讨其作为DNA条形码基因对鳢科进行物种鉴定和系统进化分析的可行性。通过对本研究采集的149个鳢样本和122条Gen Bank中已有序列进行分析,结果显示,所研究的鳢科鱼类的COΙ基因576 bp片段中不存在碱基插入缺失现象,其平均碱基含量A+T(51.4%)高于G+C含量(48.6%),存在偏倚性;多态位点占47.2%。利用Mega 6.0软件基于Kimura’s 2-parameter模型计算25种鳢种内平均遗传距离为0.028,其中巴卡鳢(Channidae barca)种内遗传距离最大,为0.137,超过了某些种间遗传距离;种间遗传距离为0.030~0.302,平均为0.217。其中最大距离0.302为饰鳍鳢(Channidae ornatipinnis)和黑体鳢(Channidae melasoma)之间,甚至超过了与外群之间的距离。利用邻接法(Neighbour-Joining,NJ)和最大似然法(Maximum Likelihood Tree,ML)分别构建系统进化树,同种个体获得较高支持率,而不同种间的关系支持率较低,同时发现存在由多个种组成的巴卡鳢和南鳢复合支系。本研究表明,进行我国土著鳢科鱼类物种鉴定时COI基因是有效的工具,而进行外来观赏鱼鉴定,尤其是巴卡鳢、斯氏鳢等物种进行鉴定时,需结合多方面信息;COI基因不适合鳢科鱼类种间遗传进化关系的研究。     

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。     

鳅科鱼类DNA条形码分析及泥鳅和大鳞副泥鳅的分子鉴定

采集了23种鳅科鱼类89尾个体的线粒体COI基因5端序列,分析了碱基组成以及不同鳅科鱼类之间的种间遗传距离和种内遗传距离。结果显示,鳅科鱼类的种间遗传距离显著大于种内遗传距离,表明以COI作为鳅科鱼类DNA条形码进行品种鉴定具有一定的可行性。在建立鳅科鱼类DNA条形码的基础上,设计了主要物种泥鳅(Misgurnus anguillicaudatus)和大鳞副泥鳅(Paramisgurnus dabryanus)特异性引物,结果显示,该引物具有较高的特异性和灵敏度,能够实现对泥鳅、大鳞副泥鳅及其混合样品的物种鉴定。     

基于Cyt b、ND1及ND2的DNA条形码在鰤属鱼类物种鉴定中的应用

为建立我国鰤属(Seriola)鱼类快速有效的分子鉴别技术,从DNA条形码角度出发,分析了线粒体细胞色素b (Cyt b)、NADH脱氢酶(ND1和ND2)基因在黄条鰤(Seriola lalandi)、高体鰤(Seriola dumerili)和五条鰤(Seriola quinqueradiata)等鰤属鱼类物种鉴定和系统进化以及地理区域鉴别中的适用性。结果显示,Cyt b基因表现出明显的A+T偏倚性,ND2基因序列突变速率较高,变异率为20.52%,ND2基因(Hd=0.900, Pi=0.082)的遗传多样性高于ND1 (Hd=0.874, Pi=0.077)和Cyt b (Hd=0.814,Pi=0.061)。比较了鰤属鱼类3种基因序列的结构特征,基于ND1和ND2基因计算的鰤属鱼类种间遗传距离都为种内遗传距离的10倍以上,但Cyt b基因对高体鰤和几内亚鰤(Seriola carpenteri)辨识力不足。系统进化分析显示,每个物种都形成单系分支,3个基因均能对我国3种鰤属鱼类进行鉴别,且都可有效区别来自全球3个不同水域的黄条鰤种群。因此,Cyt b、ND1和ND2基因不仅可作为鰤属鱼类物种鉴定的有效DNA条形码,还可作为不同地理种群划分和种质资源科学保护的依据,为我国鰤鱼养殖产业的持续健康发展和种质资源的可持续利用提供技术依据。     

DNA条形码在马鞍列岛海域皮氏叫姑鱼胃含物鉴定中的应用

采用分子生物学手段与传统观测手段相结合的方法,对2014年夏季在马鞍列岛海域捕获的201尾皮氏叫姑鱼进行了胃含物分析。解剖后发现其空胃率较高,传统的观测方法仅获得口虾蛄、日本鼓虾、沙蚕、日本蟳幼体4种胃含物,所获得的胃含物中存在大量不可辨认的虾类、蟹类。针对不可辨认的食物糜提取组织DNA,选用线粒体基因细胞色素C氧化酶亚基Ⅰ(mitochondrial cytochrome oxidase subunitⅠ,COⅠ)作为分子标记,在Gen Bank中进行比对分析,并利用MEGA 6.0构建NJ系统进化树,结果鉴定出中华管鞭虾、鲜明鼓虾、巨指长臂虾、日本鼓虾、中国毛虾、褐菖鲉、日本鳀等10种胃含物种类,实验中所获得的基因序列在Gen Bank中的相似度达到97%以上。通过对不可辨认糜的鉴定,在较大程度上解决了对食物团中不可辨认成分鉴定的困惑;同时,发现了新的摄食对象,了解到更加多样的皮氏叫姑鱼的摄食种类信息。因此,DNA条形码技术在不可辨认饵料生物鉴定中的应用价值应得到重视。     

基于线粒体COI基因序列的5种鲤养殖品种遗传多样性研究

本研究通过对5个鲤养殖品种即高寒鲤(Cyprinus carpio Frigid carp)、松浦鲤(Cyprinus carpio Songpu carp)、蓝鳞鲤(Cyprinus carpio blue var)、松浦镜鲤(Cyprinus carpio Songpu mirror carp)和红镜鲤(Cyprinus carpio Red mirror carp)的线粒体COI基因部分序列的测定, 比较并分析了其遗传多样性和系统进化关系。在5个鲤品种共100个样本的线粒体COI序列中检测到8种单倍型, 其中5个单倍型(H1、H2、H4、H5、H6)涵盖样本较多, 占总样本数的94.06%。蓝鳞鲤的单倍型数最少, 仅有1个, 红镜鲤单倍型数为2个, 其余3个品种的单倍型数均为5个。5个品种单倍型多样性(H_d)在0.160±0.070~0.811±0.055, 其中, 遗传多样性最高的为高寒鲤。AMOVA结果表明, 品种间变异(50.28%)略高于品种内变异(49.72%), 各品种间的F_ST值在0.711 4~0.831 2, 其中蓝鳞鲤与其他群体之间差异最大。用MEGA4.0软件构建的基于遗传距离的进化树表明, 5个养殖品种中, 高寒鲤和红镜鲤的遗传距离最近(D=0.31), 聚为一支; 松浦镜鲤和松浦鲤的遗传距离较近(D=0.33), 聚为一支; 蓝鳞鲤与其他品种存在较大遗传差异, 单独形成一个分支。除蓝鳞鲤外, 其余4个养殖品种间均存在共享的单倍型(H2、H4、H5、H6), 可能是由于其在选育过程中亲本的遗传背景存在交叉, 同时也证明DNA条码在分析种内品种间遗传关系时具有可行性但具有一定的局限性。

     

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。