20种溪蟹线粒体COI基因比较分析及系统发育研究

【目的】比较分析20种溪蟹的线粒体COI基因序列,并基于COI基因序列构建溪蟹科系统发育进化树分析不同种类间的亲缘关系,探究COI基因作为分子标记在溪蟹物种鉴定中的适用性,同时为溪蟹科的物种鉴定及系统发育研究提供理论依据。【方法】测定2种龙溪蟹属（Longpotamon）代表种的线粒体COI基因全序列,结合GenBank中已公布的18种溪蟹科COI基因全序列,利用MEGA X计算其碱基组成、保守位点和遗传距离,采用MatGAT 2.02进行多序列相似性比较分析,并以PhyloSuite构建贝叶斯树（BI）和最大似然树（ML）,探究溪蟹科物种内部的亲缘关系。【结果】20种溪蟹的COI基因序列全长1534~1539 bp,连续编码511~512个氨基酸残基,所有物种均以ATG为起始密码子;碱基含量略有不同,分别为35.9%~40.7%（T）、16.4%~20.2%（C）、26.8%~28.9%（A）和14.7%~17.2%（G）,呈明显的AT偏向性。COI基因核苷酸序列及其推导氨基酸序列比较分析结果显示分别有577和98个变异位点,表明密码子存在简并性。20种溪蟹的线粒体COI基因遗传距离、序列相似性及系统发育进化分析结果均显示,长安龙溪蟹（Longpotamon changanense）与龙溪蟹未定种（Longpotamon sp.）的亲缘关系最近。虽然采用不同方法基于不同数据集构建的系统发育进化树在拓扑结构上有所不同,但所有树型均显示龙溪蟹属（Longpotamon）的小龙溪蟹（L.parvum）并未与该属其他物种聚类在一起,华溪蟹属（Sinolapotamon）、近溪蟹属（Potamiscus）和小石蟹属（Tenuilapotamon）物种也散布在系统发育进化树不同分支中,暗示这些物种在分类鉴定上为非单系群,还需进一步研究确定。【结论】20种溪蟹的线粒体COI基因序列平均种间遗传距离为0.173,均具有区别于其他种类的特异位点,即线粒体COI基因序列可作为溪蟹科物种鉴定的分子标记。     

卵形鲳鲹线粒体COI基因全长序列的克隆与分析

根据近源物种线粒体序列的同源比对,在C0I基因上下游保守区域设计一对通用引物COF/COR.以卵形鲳鲹肌肉总DNA为模板,PCR扩增获得特异的DNA片段,经克隆、测序和比对证实该片段包含了卵形鲳鲹线粒体COI基因完整编码区1551bp.对5个个体分别测序后比对,发现卵形鲳鲹COI基因DNA序列在钦州湾种群个体间至少存在7个变异位点,使5个个体分别具有5种不同的单倍型.将卵形鲳鲹种内不同个体及鲹科其他物种的COI核酸序列进行比较分析,根据比对结果构建鲳鲹科各物种的系统进化树,支持鲹科下设四个亚科(鲹亚科,(师)亚科,鲳鲹亚科,鲹亚科)的分类系统.通过COI基因遗传距离计算发现,卵形鲳鲹种内不同地理种群个体间遗传距离为0.001 ～0.005,显著低于Hebert等所推荐的物种鉴定最小种间遗传距离2％,而鲹科不同物种间遗传距离大于0.044,与形态学分类一致,说明COI作为卵形鲳鲹DNA条形码应用是可行的.     

基于线粒体COI基因的17种菱蜡蝉亚科昆虫DNA条形码研究（半翅目：蜡蝉总科：菱蜡蝉科）

通过对菱蜡蝉科Cixiidae菱蜡蝉亚科Cixiinae 9属17种昆虫的mt DNA COI基因序列进行研究,探讨DNA条形码在菱蜡蝉亚科昆虫中快速识别和准确鉴定的可行性.采用MEGA 5对序列进行比对和遗传距离分析,基于COI基因序列构建ML、MP、NJ、ME系统发育树.结果显示：属间平均遗传距离为0.133,介于0.102 ～0.147之间;属内种间平均遗传距离为0.047,介于0.025～ 0.079之间;地理种群间平均遗传距离为0.039;介于0.024～0.064之间.系统发育树显示：同属物种聚为一小支,分支置信度高达97％ ～ 100％;同一地理类群聚为一支,分支置信度高达98％ ～100％.结果表明应用基于COI基因片段的DNA条形码对菱蜡蝉亚科昆虫分类鉴定是可行的.     

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。     

基于线粒体COI基因的上海地区橘小实蝇种群遗传关系研究

利用线粒体DNA（mtDNA）序列分析技术,选用长为690bp的COI基因序列作为目的基因,通过对福建厦门、海南儋州、四川攀枝花、广东肇庆、云南思茅和上海宝山、嘉定、浦东、青浦、松江在内的共10个地理种群的122条橘小实蝇线粒体C0I基因序列和单倍型网络进化分析,揭示上海地区橘小实蝇的种群遗传结构和扩散规律。结果表明：橘小实蝇松江种群主要来自于云南思茅种群,另一部分来自于广东肇庆种群和上海嘉定种群,还有一部分来源于较云南思茅种群和海南儋州种群等更为原始的其他种群;青浦种群主要来源于云南思茅种群,另一部分来源于福建厦门种群和上海嘉定种群;宝山种群主要来源于云南思茅种群,另一部分可能来自于上海松江和广东肇庆;嘉定种群主要来源于云南恩茅种群,另一部分可能来自于上海宝山;浦东种群主要来自于云南思茅种群和上海嘉定种群。     

我国富饶的草蛉资源对保护利用及世界草蛉区系的意义

目的基于线粒体COI基因片段测序及分析,研究3种草蛉的系统发育关系,探讨DNA条形码准确鉴定草蛉种类的可行性。方法利用PCR扩增和测序技术,获得来自不同地区的12个样本3种草蛉的COI基因片段序列。运用DNAMAN软件对序列进行拼接比对,并从GeneBank数据库中下载9种草蛉的COI序列,利用MEGA 7.0软件对23条序列进行碱基序列分析、遗传距离分析及系统发育分析。结果序列保守位点469个,变异信息位点188个,简约信息位点150个,自裔位点38个。序列中A、T、G和C的含量分别为28.6%、41.1%、15.4%和14.9%;A+T含量 (69.7%) 高于G+C含量 (30.3%),呈现出明显的A+T碱基偏好。草蛉种内遗传距离为0~0.005,种间遗传距离为0.022~0.184。在系统发育树(最大似然法/邻接法)中,同一属的物种以较高的置信度聚类在一起。结论基于COI基因片段的DNA条形码技术可以用于草蛉的分类鉴定。     

5个乌骨鸡品种线粒体 ND6基因遗传多样性及系统进化分析

采用PCR扩增与核酸测序技术相结合的方法对5个乌骨鸡品种(丝羽乌骨鸡、东乡绿壳蛋鸡、金湖乌凤鸡、余干乌骨鸡和竹丝鸡)线粒体DNA的 ND6基因全序列进行检测。结果表明：5个乌骨鸡品种的 ND6基因序列全长为522 bp,共计检测到8个核苷酸多态位点,界定8个单倍型,单倍型多样性、核苷酸多样性和平均核苷酸差异分别为0.720±0.012、0.002 91±0.000 92和1.518。中介网络图分析显示,5个乌骨鸡品种单倍型呈星状发散分布。系统发育分析发现,丝羽乌骨鸡单独聚为一支,其他品种乌骨鸡聚为一支。遗传距离分析表明,竹丝鸡和丝羽乌骨鸡遗传距离较远,母系来源不同。该研究结果为中国乌骨鸡遗传资源的种质保护、品种选育和鉴定工作提供参考。     

蚱总科昆虫部分类群线粒体COI基因序列与系统发育关系

为构建蚱总科昆虫的系统发育关系,探讨蚱总科传统分类和分子系统发育关系的异同,扩增并测定了16种蚱类昆虫COI基因部分序列,结合NCBI记录,对蚱总科6科17属41种蚱的COI基因597bp序列,分别采用邻接法(NJ)、最简约法(MP)、最大似然法(ML)和贝叶斯法(BI)重建蚱总科的系统发育关系。结果表明:蚱总科为一单系类群,其中蚱科较为进化,其次为刺翼蚱科,其余各科在蚱总科中的位置不确定,枝背蚱科、刺翼蚱科、短翼蚱科、蚱科均不是单系类群;在属的水平上,股沟蚱属、优角蚱属、瘤蚱属是单系类群,瘤蚱属与优角蚱属形成姐妹群,其他属不是单系类群,拟后蚱属应归入蚱科;在种的水平上,细庭蚱Hedotettix gracilis、粗体蚱Tetrix grossus、日本蚱Tetrix japonica种内分化明显。     

基于线粒体Co Ⅰ基因的鸫亚科14种鸟类的系统进化

基于鸫亚科(Turdinae)6属14种鸟类的线粒体细胞色素c氧化酶亚基Ⅰ(CoⅠ)基因部分序列(1176bp),以雪松太平鸟(Bombycilla cedrorum)为外群,采用邻接法、最大简约法、最大似然法和贝叶斯法分别构建鸫亚科的系统发生树。结果表明鸫亚科鸟类分为2个大的支系。第1个支系包括鸫属(Turdus)和地鸫属(Zoothera),第2个支系包括红尾鸲属(Phoeicurus)、鸲属(Tarsiger)、燕尾属(Enicurus)和啸鸫属(Myiophonus)。宝兴歌鸫(Turdus mupinensis)独立于鸫属而与虎斑地鸫(Zoothera dauma)形成最近的亲缘关系;灰翅鸫(Turdus boul-boul)和乌灰鸫(Turdus cardis)、赤颈鸫(Turdus ruficollis)和斑鸫(Trudus naumanni)分别聚为姐妹群关系;红尾鸲属的两个种互聚为姐妹群后再与鸲属的红胁蓝尾鸲(Tarsiger cyanurus)形成一个支系。乌鸫(Turdus merula)、紫啸鸫(Myiophonus caeruleus)、黑背燕尾(Enicurus leschenaulti)在鸫亚科鸟类分子进化树中的位置尚不稳定。     

基于COI条形码的根口水母科Rhizostomatidae水母分子系统进化研究

为探讨DNA条形码基因COI序列在根口水母科Rhizostomatidae水母物种鉴定中的有效性,分析了根口水母科3属6种水母及口冠水母科1属1种共计265条线粒体COI基因同源序列,利用MEGA 3.0计算根口水母科种内与种间的遗传距离,并基于邻接法(Neibour-Joining,NJ)、最大似然法(Maximum Likelihood,ML)和贝叶斯法(Bayesian,BI)构建了其分子系统进化树。结果表明:4个属7种水母种类COI基因同源序列长度为482 bp,种间遗传距离为0.065~0.235,平均遗传距离为0.198,种内遗传距离为0~0.032,平均为0.006,其中种间平均遗传距离(0.198)显著大于种内平均遗传距离(0.006),种间遗传距离是种内遗传距离的33倍;根口水母科水母种间遗传距离均大于Hebert推荐区分物种的最小种间遗传距离(0.02);采用NJ法、ML法和BI法构建的分子系统树拓扑结构基本一致,同一物种不同个体间均能聚成独立的单系群,表明COI基因可作为根口水母科水母种类准确鉴定的有效条形码基因;系统进化树显示,海蜇属为单系群,系统进化分析结果与形态分类学的观点并不十分一致。研究表明,COI基因序列在根口水母科不同阶元间变异较大,适合于根口水母科水母种类鉴定及群体水平的分子标记。     

基于线粒体COI基因和D-loop区联合序列的杂交鲫与野生鲫群体遗传特征研究

【目的】分析杂交起源的合方鲫品系和新型同源二倍体类鲫(NCRC)品系、实验红鲫品系及野生鲫群体的遗传特征,揭示杂交鲫群体与野生鲫群体的种质资源现状,为开展鲫育种工作提供科学依据。【方法】以2个杂交品系(合方鲫和NCRC)、1个实验室养殖品系(实验红鲫)和3个野生鲫群体(分别采自湖南省长沙市望城区、长沙市长沙县和常德市)为研究对象,采用PCR扩增6个鲫群体的线粒体COI基因和D-loop区序列,使用DnaSP 6.12分析群体遗传多样性,利用MEGA 7.0.26计算群体内和群体间的遗传距离,运用TCS Network算法绘制单倍型网络,再以Structure 2.3.4推测群体遗传结构;利用Arlequin 3.5.2.2计算群体间的遗传分化系数(F_ST),并以邻接法(NJ)、最大似然法(ML)和贝叶斯推断法(BI)分别构建系统发育进化树;通过Tajima’s D和Fu’s Fs中性检验结合核苷酸错配分布分析评估群体历史动态。【结果】基于线粒体COI基因和D-loop区联合序列,从6个鲫群体中共鉴定出25个单倍型(Hap1~Hap25);且3个野生鲫群体的单倍型多样性(h,0.582~0.877)和核苷酸多样性(π,0.00227~0.00532)明显高于2个杂交品系和实验红鲫品系。构建的单倍型网络结构图和系统发育进化树均显示,合方鲫品系可形成独立分支,且与日本白鲫聚在一起。同时,合方鲫品系与其他群体间的遗传距离(0.0539~0.0628)和遗传分化系数(F_ST,0.95147~0.98331)均较大,其次为NCRC品系和实验红鲫品系,说明养殖群体与野生鲫群体间已产生明显的遗传分化。在Structure聚类分析的基础上进行AMOVA分析,结果表明可将6个鲫群体划分为合方鲫品系、NCRC品系、实验红鲫品系和野生鲫群体共4组,且组间遗传变异占绝大部分(90.14%)。从群体历史动态检验结果来看,6个鲫群体在近期历史上保持相对稳定,未曾经历过明显的群体扩张。【结论】合方鲫品系、NCRC品系及实验红鲫品系3个养殖群体与3个野生鲫群体间已产生明显的遗传分化,且存在一定程度的遗传多样性降低等问题。因此,在后续的鲫育种工作中应适当扩大繁育亲本数量,避免近亲繁殖和瓶颈效应,注重保护养殖群体种质资源的遗传多样性。     

美洲棘蓟马体内共生菌Wolbachia的wsp基因分子检测及系统发育分析

【目的】对美洲棘蓟马体内共生菌Wolbachia进行分子生物学鉴定,确定该蓟马体内Wolbachia的进化位置,为进一步探讨Wolbachia对其生殖作用的调控机制提供理论依据。【方法】以wsp基因为目的基因,对美洲棘蓟马体内的共生菌Wolbachia进行特异性扩增和测序,使用Clustal X 1.83软件对所得DNA序列进行比对;在MEGA 4.0软件中采用邻接法对Wolbachia的系统发育关系进行分析。【结果】利用wsp基因的特异性引物从美洲棘蓟马体内扩增出了632 bp的Wolbachia的wsp基因片段(GenBank登录号为JN315668),580 bp的Wolbachia A群的wsp基因片段和405 bp的Mel亚群的wsp基因片段。系统发育分析结果表明,美洲棘蓟马体内的Wolbachia与黑腹果蝇亲缘关系较近。【结论】美洲棘蓟马体内感染的Wolbachia属于A群Mel亚群。     

基于mt DNA COI基因的宁夏烟粉虱及温室白粉虱分子鉴定

基于线粒体COI基因(Cytochrome coxidase subunit I gene)对宁夏地区粉虱进行分子鉴定。选取宁夏19个粉虱地理种群的77个样本作为试验材料,用Bioedit 7.2.5软件对COI基因序列进行读取、整合、对齐比对处理,用软件MEGA 7.0中的Kimura 2-parameter模型计算种内与种间遗传距离,并用邻接法(NJ法)构建系统发育树,用软件DNASP 5.10进行遗传多样性的分析,用软件Network 5.0构建单倍型网络图。结果显示,77个样本中的46个为Q型烟粉虱(Bemisia tabaci),31个为温室白粉虱(Trialeurodes vaporariorum),表明目前Q型烟粉虱已经传入宁夏银川市、石嘴山市、中卫市等,亟需对其危害和扩散进行有效控制。     

藏鸡NDV的分离鉴定及F基因的遗传进化分析

【目的】探讨藏鸡NDV的毒力和F基因的遗传进化特征。【方法】从采集的藏鸡病料中分离鉴定NDV,通过测定鸡胚平均致死时间（MDT）和1日龄雏鸡脑内接种致死指数（ICPI）来确定分离株的毒力。采用RTPCR方法克隆藏鸡NDV分离株F基因,测序后进行序列分析,并进行进化分析。【结果】共分离鉴定出F5、FX10、F20、F74、F75、F17、F72、FH2等8株NDV,其中F17、F72、FH2为强毒株,其余5株为弱毒株。8株病毒F基因ORF均为1 662 bp,编码553个氨基酸,强毒株ORF编码产物含有12个半胱氨酸残基,弱毒株有13个半胱氨酸残基,比强毒株在27位(强毒株C²⁷变为R²⁷)多了1个半胱氨酸残基;有6个潜在的糖基化位点。分离的8株NDV与GenBank中发表的20株NDV参考毒株比较结果表明,F蛋白氨基酸序列变异位点较多,主要集中在8-30,97-124,45,385-386,402-403,479-494,509-520位氨基酸处,强毒株AA替代较集中,而弱毒株保守区较多且AA替代较分散。分离NDV株之间F基因编码区核苷酸序列同源性为83.5%～99.9%,其中强毒株之间同源性为95.2%～99.4%,弱毒株之间同源性为99.4%～99.9%。分离NDV株之间F基因编码的氨基酸同源性为87.5%～99.5%,其中强毒株之间同源性为95.3%～98.2%,弱毒株之间同源性为98.6%～99.5%。进化分析显示,3株强毒株均为基因Ⅶ型,5株弱毒株均为基因Ⅱ型。【结论】分离了8株藏鸡NDV,其中3株为强毒株,属于基因Ⅶ型;5株为弱毒株,属于基因Ⅱ型。     

中国3个牛种cytb基因多态性及其系统发育研究

基于mtDNA cyt b基因全长序列,对中国黄牛、牦牛和水牛的遗传多态性和系统发育关系进行了分析。结果表明,中国黄牛、牦牛和水牛cyt b基因序列中碱基A和T的含量均比较高,A T的平均含量分别为56.6%,58.2%和56.0%。黄牛在cyt b基因全长序列具有较丰富的核苷酸多样性(Pi=0.016 84),水牛的核苷酸多样性相对贫乏(Pi=0.003 51),牦牛的核苷酸多样性介于二者之间(Pi=0.012 28)。中国黄牛与牦牛和欧洲野牛之间的亲缘关系相对较近,而与水牛间的亲缘关系则相对较远,黄牛有普通牛和瘤牛2个母系起源;中国牦牛和斑腾牛以及羯牛的亲缘关系相对较近;中国水牛和沼泽型水牛具有较近的亲缘关系,也可能有2个或者2个以上的母系起源。     

基于叶绿体psbA基因初步探讨植物系统发育的关系

根据已知psbA基因的保守性,设计引物对谷子叶绿体psbA基因进行扩增、测序.然后以谷子叶绿体psbA基因为基础,在GneBank上通过Blast找到目前已知psbA基因的所有物种编码的氨基酸序列,在ClustalW上进行序列比较,用软件Phylip 3.6对比较结果进行系统树的构建,对植物的系统发育进行探讨和分析.     

西藏牦牛源肠出血性大肠杆菌毒力基因检测与进化分析

为调查西藏地区牦牛源肠出血性大肠杆菌的流行情况,利用PCR检测和生物进化分析方法,对西藏林芝、拉萨不同地、市149株牦牛源大肠杆菌的肠出血性大肠杆菌相关毒力基因进行了研究。结果表明:牦牛源肠出血性大肠杆菌6对毒力基因中,只检出ehxA基因,检出率为9.40%;对检测到的14株牦牛源肠出血性大肠杆菌进行克隆测序,经系统发育分析发现牦牛源肠出血性大肠杆菌菌株内同源性达到99.9%左右,与GenBank中所录其他菌株的同源性达到99%。因此,西藏牦牛源肠出血性大肠杆菌基因确实存在,其毒力基因主要为ehxA基因;西藏林芝、阿里、日喀则、昌都均有分布,拉萨、山南和那曲地区未检出,应引起重视。西藏地区要根据各地实际情况需要加强监测肠出血性大肠杆菌引起的腹泻,建立流行毒株预警机制并合理用药。     

基于线粒体Cytb序列的3个宽体金线蛭群体遗传多样性分析

对江苏省扬州高邮、苏州张家港、泰州海陵3个地区宽体金线蛭自然群体的线粒体Cytb基因全序列进行了测定和分析。结果显示:宽体金线蛭Cytb基因全长1 146 bp,样本的A、G、T、C平均含量分别为27.57%、15.77%、43.49%、13.17%,A+T含量(71.06%)明显高于G+C含量(28.94%)。在77个宽体金线蛭样本中,共检测到96个多态位点,其中有58个简约信息位点,获得47个单倍型,共享单倍型数目1个。3个宽体金线蛭群体的平均单倍型多样性、核苷酸多样性、平均核苷酸差异数分别为0.9781、0.0133、15.20,其中泰州海陵群体的单倍型多样度(0.987 7)和核苷酸多样度(0.013 1)最高。3个群体间的遗传分化指数F_(st)为0.065 1～0.175 6,且差异显著(P0.05),不同群体间存在一定的遗传分化。分子方差分析(AMOVA)表明,11.13%的变异来自群体间,88.87%的变异来自群体内。用邻接法构建的单倍型系统发育进化树显示,不同地理群体的个体呈交错分布,没有形成明显的地理谱系。中性检验和核酸不配对分布结果表明,3个宽体金线蛭野生群体总体大小保持相对稳定,没有发生明显的种群扩张。     

基于线粒体COX1基因的蚕蛾类系统发育分析

基于生物信息学的方法,以16种蚕蛾类昆虫作为研究对象,利用线粒体基因COX1的碱基序列作为分子标记对其系统发育信息进行分析。结果表明,COX1基因序列具有明显的AT偏倚性,编码氨基酸的密码子有26个具有明显的使用偏好性,种群间的校正遗传距离在0.003～0.177之间,表明蚕蛾类昆虫的亲缘关系近。利用MEGA6软件,分别采用邻接法（NJ）和最大似然法( ML)构建系统发育树,其发育树的分支明显,大部分的节点支持率都很高,进一步说明了蚕蛾类昆虫的亲缘关系较近。本研究补充了对蚕蛾类传统分类的认识,也为蚕蛾类昆虫的分类提供依据。