线粒体介导的三倍体虹鳟卵母细胞凋亡

采集不同发育时期三倍体虹鳟幼鱼卵巢,采用免疫组化、线粒体膜电位荧光探针、荧光定量PCR和蛋白免疫印迹等方法,观察、检测卵巢发育过程中卵母细胞细胞凋亡现象及线粒体凋亡途径,证实三倍体虹鳟卵母细胞发生线粒体介导的细胞凋亡。结果表明,12℃发育水温下,三倍体虹鳟卵母细胞在受精后210 d开始凋亡,受精后270 d凋亡达高峰,330 d凋亡逐渐消失。证明卵母细胞发生凋亡是导致三倍体雌性虹鳟不育的重要原因,为三倍体鱼类性腺发育深入研究提供理论依据。     

线粒体基因组遗传与进化

线粒体基因组是当前生命科学的热门课题之一。根据目前有关线粒体DNA的结构、表达过程和遗传特征方面的最新研究成果，介绍线粒体基因组与核基因组关系、线粒体遗传密码及基因组的进化线索等问题，并说明线粒体基因组遗传分析的要点。     

棘胸蛙线粒体全基因组及系统进化分析

棘胸蛙（Quasipaa spinosa）是分布于中国南部的特色蛙种．本研究测定了采自于广东清远的棘胸蛙线粒体全基因组,针对其线粒体基因组结构特征进行分析,并基于线粒体基因组序列研究了叉舌蛙科分子系统进化关系．结果表明,棘胸蛙线粒体基因组全长为17 996 bp,包含13个蛋白质编码基因、23个tRNAs、2个rRNAs和1个非编码控制区,其基因组中存在2个连续重复的tRNA-Met基因．碱基组成为：A(29.2%)、G(14.2%)、T(30.2%)和C(26.4%),存在明显AT偏倚．基于12种蛋白编码基因构建的分子系统进化树显示,棘胸蛙位于棘胸蛙属内部,并与小棘蛙（Quasipaa exilispinosa）亲缘关系较近．对于棘胸蛙属在叉舌蛙科中的地位,该属与倭蛙属（Nanorana）聚为姐妹群,大头蛙属（Limnonectes）位于其后．该结果为棘胸蛙分子鉴定与系统进化研究提供分子水平信息.     

灵芝属真菌线粒体基因组特征及进化

【目的】分析灵芝属（Ganoderma）真菌的线粒体基因组特征及进化,为灵芝属物种分类、分子进化和系统发育分析提供理论依据。【方法】基于灵芝属真菌15个线粒体基因组序列,利用MEGA X、MISA、mVISTA、MAFFT、DnaSP、PAML X和IQ-TREE等生物信息学软件对基因组特征、序列多态性、简单重复序列（SSR）、基因进化和系统发育进行分析。【结果】灵芝属真菌线粒体基因组全长为50603~124588 bp,GC含量为25.4%~27.3%,含有15个保守的蛋白编码基因（PCG）、2个rRNA基因和25~29个tRNA基因。SSR主要由AT构成,单核苷酸重复类型比例最高,其次为三核苷酸重复和四核苷酸重复。种间线粒体基因组序列差异较大,非编码区的变异水平高于编码区,nad6、nad3和cob基因编码序列的变异度较高,内含子长度与线粒体基因组大小呈显著正相关。15个保守的线粒体蛋白编码基因主要受纯化选择影响,其中cob、cox1和nad2基因含有正选择位点。基因编码偏好A/T含量高的密码子,27个高频密码子中,13个以A结尾,14个以T结尾。系统发育分析结果显示,灵芝属真菌主要分为2个聚类组,其中紫芝、狭长孢灵芝和G.wiiroense聚为一组;喜热灵芝、白肉灵芝和铁杉灵芝聚成一支,与树舌灵芝、梅氏灵芝、四川灵芝和亮盖灵芝构成姊妹类群,共同构成另一组。【结论】灵芝属真菌的线粒体基因组在进化过程中发生明显的遗传变异,基因组长度主要与内含子插入和删除有关,蛋白编码基因密码子使用偏性强。     

中国东北山区虹鳟三倍体幼鱼生长特性研究

为探究虹鳟Oncorhynchus mykiss三倍体幼鱼在中国东北山区的生长特性,在2个试验点同时开展试验,试验点a位于吉林省白山市森源水产良种场,幼鱼初始体质量为(2.05±0.26)g、全长为(5.83±0.16)cm,试验点b位于鸭绿江上游吉林省长白县十五道沟冷水鱼养殖场,幼鱼初始体质量为(1.82±0.15)g、全长为(5.58±0.26)cm,对人工培育的虹鳟三倍体幼鱼开展了为期60 d的不同养殖密度(500、700 ind./m²)和不同水温条件对鱼体生长的试验研究,试验结束时测定各组生长指标。结果表明:在试验点a放养密度为700 ind./m2)和不同水温条件对鱼体生长的试验研究,试验结束时测定各组生长指标。结果表明:在试验点a放养密度为700 ind./m²的试验组幼鱼生长效果最佳,在60 d(210日龄)的培育过程中,全长日平均增长量为0.11 cm,全长平均特定生长率为1.24%/d,体质量日平均增长量为0.31 g,体质量平均特定生长率为3.83%/d;该组幼鱼的全长与日龄呈线性关系,为L=0.1086t-10.662,体质量与日龄呈指数函数关系,为W=0.0066e2的试验组幼鱼生长效果最佳,在60 d(210日龄)的培育过程中,全长日平均增长量为0.11 cm,全长平均特定生长率为1.24%/d,体质量日平均增长量为0.31 g,体质量平均特定生长率为3.83%/d;该组幼鱼的全长与日龄呈线性关系,为L=0.1086t-10.662,体质量与日龄呈指数函数关系,为W=0.0066e^(0.0384)(0.0384)^t,体质量与全长的回归曲线为W=0.0095Lt,体质量与全长的回归曲线为W=0.0095L^(3.042)(R(3.042)(R²=0.9974),其中b′>3,表明虹鳟三倍体幼鱼为异速生长类型且体质量生长快于全长生长。研究表明,虹鳟三倍体幼鱼能够很好地适应东北山区的环境条件,适合开展规模化养殖。     

中国东北山区虹鳟三倍体幼鱼生长特性研究

为探究虹鳟Oncorhynchus mykiss三倍体幼鱼在中国东北山区的生长特性,在2个试验点同时开展试验,试验点a位于吉林省白山市森源水产良种场,幼鱼初始体质量为(2.05±0.26)g、全长为(5.83±0.16)cm,试验点b位于鸭绿江上游吉林省长白县十五道沟冷水鱼养殖场,幼鱼初始体质量为(1.82±0.15)...     

虹鳟传染性胰脏坏死性状全基因组关联分析

为了探究虹鳟传染性胰脏坏死症(Infectious Pancreatic Necrosis, IPN)抗性的遗传基础,本文采用三种二歧性状的分析方法,对来自58个全同胞家族的749尾虹鳟（271尾抗性和478尾易感）,注射传染性胰脏坏死病毒后的存活情况进行全基因组关联分析(Genome-Wide Association Study, GWAS)。关联分析结果表明,共鉴定到两个QTN与虹鳟IPN抗性显著关联,位于四号染色体和对应的Scaffold上。以这些检测到的QTNs作为探针,对比虹鳟全基因组信息,筛选得到四个候选基因,它们可能是影响虹鳟IPN抗性的重要功能基因。通过对比三种方法的检测结果,得知GRAMMAR-Lambda法对检测二歧性状QTNs的统计能力略高于SAIGE和GMMAT法,具有更好的统计性能。这些研究结果为虹鳟抗传染性胰脏坏死病毒的遗传选育提供了分子标记,为虹鳟抗传染性胰脏坏死病毒的研究提供了理论基础。     

内分泌调节基因在三倍体雌性虹鳟不同发育阶段的表达分析

为探究内分泌关键调节基因在不同倍性雌性虹鳟Oncorhynchus mykiss早期和后期发育不同阶段的表达模式,采用Real-time PCR方法,分别对二、三倍体雌性虹鳟早期发育阶段(31～68 days post fertilization, dpf)脑组织和不同发育阶段(160～450 dpf)性腺组织中促性腺激素释放激素(GnRH1)、促性腺激素释放激素受体(GnRHr)和促性腺激素α亚基(GTHa)基因的表达模式进行研究。结果表明:在早期发育阶段,三倍体雌性虹鳟脑中gnrh1和gnrhr的表达在某些时期呈显著上升(P<0.05),而gtha基因的表达显著降低(P<0.05),且始终维持在较低水平;三倍体雌性虹鳟在180～270 dpf时期,性腺组织中这3个基因的表达量均较检测初期(160 dpf)出现了显著下降(P<0.05),在发育后期360～450 dpf,这3个基因的表达量均较检测初期(160 dpf)下降了90%以上(P<0.05)。研究表明,三倍体雌性虹鳟腺垂体在早期发育阶段分泌促性腺激素的能力出现障碍,在三倍体雌性虹鳟的发育过程中内分泌生殖轴下丘脑—腺垂体—性腺受到阻断,这是导致其性腺发育异常的关键原因之一。     

内分泌调节基因在三倍体雌性虹鳟不同发育阶段的表达分析

为探究内分泌关键调节基因在不同倍性雌性虹鳟Oncorhynchus mykiss早期和后期发育不同阶段的表达模式,采用Real-time PCR方法,分别对二、三倍体雌性虹鳟早期发育阶段(31～68 days post fertilization, dpf)脑组织和不同发育阶段(160～450 dpf)性腺组织中促性腺激素释放激素(GnRH1)、促性腺激素释放激素受体(GnRHr)和促性腺激素α亚基(GTHa)基因的表达模式进行研究。结果表明:在早期发育阶段,三倍体雌性虹鳟脑中gnrh1和gnrhr的表达在某些时期呈显著上升(P<0.05),而gtha基因的表达显著降低(P<0.05),且始终维持在较低水平;三倍体雌性虹鳟在180～270 dpf时期,性腺组织中这3个基因的表达量均较检测初期(160 dpf)出现了显著下降(P<0.05),在发育后期360～450 dpf,这3个基因的表达量均较检测初期(160 dpf)下降了90%以上(P<0.05)。研究表明,三倍体雌性虹鳟腺垂体在早期发育阶段分泌促性腺激素的能力出现障碍,在三倍体雌性虹鳟的发育过程中内分泌生殖轴下丘脑—腺垂体—性腺受到阻断,这是导致其性腺发育异常的关键原因之一。     

福建黄兔线粒体基因组全序列测定与分析

福建黄兔是中国优良的小型兼用品种,从线粒体水平分析福建黄兔在兔形目动物中的系统发育地位,对探究其起源、进化和种群分类具有重要意义。利用PCR高保真扩增技术和生物信息学软件对福建黄兔线粒体基因组进行获取、拼接与注释。结果发现福建黄兔线粒体基因组全长17 000 bp(GenbankNo.MN518689),主要包括tRNA基因(22个)、rRNA基因(2个)、蛋白编码基因(13个)和控制区(1个)4部分,基因排列紧密。除控制区,共存在37个编码基因,有9个基因由轻链(L链)编码,其余28个编码基因均由重链(H链)编码。22个tRNA基因中,除 tRNA-Ser(AGY)基因由于缺失DHU臂不能形成三叶草结构外,其余21种tRNA基因均可折叠形成经典的三叶草结构。控制区含有3种结构域:延长终止序列区(ETAS1和ETAS2)、中央保守区、保守序列区(CSB1、CSB2和CSB3),其中,CSB1和CSB2间存在200 bp的短重复序列,CSB3和tRNA-Phe间存在306 bp的长重复序列。基于线粒体基因组控制区序列构建10种兔形目动物的系统进化树,结果表明福建黄兔起源于穴兔,支持将福建黄兔划归为穴兔属。     

黄鳍东方鲀线粒体基因组结构及系统发育研究

   研究我国大洋河水域黄鳍东方鲀（Takifugu xanthopterus）的分子遗传学特性,为黄鳍东方鲀种质资源遗传多样性和系统发育分析提供基础数据。   利用高通量测序技术,获得黄鳍东方鲀线粒体基因组全序列,分析线粒体基因组结构。   黄鳍东方鲀线粒体基因组序列全长16444 bp（GenBank 登录号：MT560586）,由13 个蛋白质编码基因、22 个 tRNAs 基因、2 个 rRNAs 基因、1个控制区和1个轻链复制起始区组成。13个蛋白质编码基因中仅有cox1基因起始密码子为特殊的GTG,其余蛋白质编码基因均以ATG为起始密码子,cox2和nad4终止密码子以单独的T结尾。偏好密码子（RSCU＞2）分别是Arg（CGA）和Ser（UCC）。22 个tRNAs基因除trnS1基因外,其余tRNAs二级结构均为典型的三叶草结构。以斑腰单孔鲀（Monotreta leiurus）为外类群,对16种东方鲀属线粒体基因组全序列进行进化关系分析。由贝叶斯法构建的系统发生树表明,黄鳍东方鲀与痣斑多纪鲀（T. chrysops）和豹纹多纪鲀（T. pardalis）的亲缘关系最近。   黄鳍东方鲀的线粒体基因组结构和基因排列顺序符合鱼类基因组典型结构和排列特征。     

紫貂线粒体基因组全序列结构及其进化

利用PCR方法和直接测序技术获得的紫貂线粒体基因组全长为16523bp,包含13个蛋白质编码基因、2个rRNA基因、22个tRNA基因和1个非编码基因控制区(D-Loop区),碱基组成为A32.0%、C27.6%、G14.7%、T25.8%;在编码蛋白质基因的密码子第3位点处具有AC高偏向性(72.6%),并且频繁利用不完全终止密码子T或TA(7个)。将紫貂线粒体基因组序列提交到GenBank,并获得检索号为FJ429093。结合GenBank中已公布的鼬科其他6种动物的线粒体基因组全序列及貂属6种D-Loop区部分序列,分别以虎和狗獾为外类群,应用最大简约法构建鼬科和貂属物种的系统进化树。结果表明:鼬科7个物种分成3大支系,分别为水獭亚科和臭鼬亚科群、日本貂和貂熊群以及紫貂和狗獾群,说明鼬科并非是一个单系群,紫貂与鼬科中的獾亚科亲缘关系较近,而与貂属中的美洲貂和石貂亲缘关系最近。     

东北野猪线粒体DNA序列的测定与分析

通过PCR扩增获得东北野猪(Northeastern wild boar)线粒体全基因组序列,研究表明东北野猪线粒体全基因组序列全长16581bp,共有13个蛋白质编码基因、2个rRNA基因、22个tRNA基因和1个D-loop区。利用MEGA4软件构建系统进化树,推测东北野猪在分类上属于亚洲群,是亚洲猪种中最为古老的。     

棕色鳃金龟线粒体基因组全序列测定及分析

【目的】测定分析棕色鳃金龟(Holotrichia titanis)线粒体基因组全序列,并基于线粒体基因组序列探讨棕色鳃金龟的系统发育关系,为揭示棕色鳃金龟的分类地位及对其进行分子生物学研究提供科学依据。【方法】利用Illumina NovaSeq二代测序技术对棕色鳃金龟的线粒体基因组进行测序,并对其基因结构特点及碱基组成进行分析。基于17种鞘翅目与3种直翅目外群昆虫的蛋白编码基因(Protein-codinggenes,PCGs)序列,应用邻接法(Neighborjoining,NJ)和最大似然法(Maximum likelihood,ML)构建系统发育进化树,分析棕色鳃金龟与其他昆虫的系统发育关系。【结果】棕色鳃金龟线粒体基因组全长16851 bp(登录号MZ726798.1),包含37个基因,分别为13个PCGs、22个t RNA基因和2个rRNA基因,以及1个非编码控制区(D-loop)。棕色鳃金龟线粒体基因组基因之间存在重叠或基因间隔区,其线粒体全基因组中AT含量占比74.30%,碱基组成表现出明显的AT偏好性(AT-skew),且AT-skew为正值,GC偏好性(GC-skew)为负值。PCGs中,cox1基因以特殊的TTG为起始密码子,其余12个基因均以典型的ATN为起始密码子。在22个tRNA基因二级结构中,除trnS1基因因缺少1个二氢尿嘧啶(DHU)导致不能形成完整的三叶草结构外,其余tRNA基因均能形成典型的三叶草结构。系统发育分析结果显示,棕色鳃金龟与暗黑鳃金龟(Holotrichia parallela)聚在同一小分支上,二者亲缘关系较近。【结论】获得了棕色鳃金龟线粒体基因组全序列,棕色鳃金龟线粒体基因组符合金龟科昆虫线粒体基因组的一般特征;棕色鳃金龟与暗黑鳃金龟在线粒体基因组学和系统发育上非常相似,在进化上有着相似的进化史。     

暗影饰皮夜蛾线粒体基因组全序列测定与分析

目的 对薄壳山核桃Carya illinoensis害虫暗影饰皮夜蛾Garella ruficirra线粒体基因组进行测序和分析,并在基因组水平上探讨其在夜蛾科Noctuidae中的分类地位,为探索夜蛾科昆虫的系统发育关系以及演化进程提供参考。 方法 利用二代测序技术从头组装获取暗影饰皮夜蛾的线粒体基因组,并对线粒体基因组结构特点和碱基组成进行分析;同时,采用最大似然法和贝叶斯法联合构建了夜蛾科5个属、12个种的线粒体基因组系统发育树,分析暗影饰皮夜蛾在夜蛾科中的系统发育地位。 结果 暗影饰皮夜蛾线粒体基因组全长共为15 294 bp,其中包括13个蛋白质编码基因、22个转运RNA基因、2个核糖体RNA基因以及鳞翅目Lepidoptera昆虫典型的腺嘌呤(A)+胸腺嘧啶(T),即A+T富含区,该区域的A+T含量为80.53%,具有明显的AT偏向性。暗影饰皮夜蛾的基因排列顺序为trnM-trnI-trnQ,与包括夜蛾科昆虫在内的大多数鳞翅目昆虫基因排列次序相符。13个蛋白质编码基因的起始密码子全部为ATN。22个tRNA基因中除trnS1的DHU臂缺失,其余均为典型的三叶草结构。对线粒体基因组研究发现：夜蛾科5个属之间,Garella与皮夜蛾属Nycteola亲缘关系最近,与饰夜蛾属Pseudoips亲缘关系最远。 结论 暗影饰皮夜蛾的线粒体基因组中出现了基因重排的现象,系统发育关系支持暗影饰皮夜蛾和Garella musculana聚为1个分支。图4表4参47     

钱塘江三角鲂线粒体基因组测序及其结构特征分析

为了研究钱塘江流域三角鲂(Megalobrama terminalis Richardson)线粒体基因组结构特征及鲌亚科鱼类的系统进化关系,通过PCR扩增、测序、软件拼接获得了钱塘江三角鲂线粒体基因组全序列,GenBank登录号为MN725725。结果表明,钱塘江三角鲂线粒体基因组序列全长为16 621 bp,碱基组成分别为A(31.23%)、G(16.17%)、C(27.87%)和T(24.73%);共有13个蛋白编码基因,22个tRNA基因,2个rRNA基因,NAD6、tRNA-Gln、tRNA-Ala、tRNA-Asn、tRNA-Cys、tRNA-Tyr、tRNA-Ser⁽(UCN))、tRNA-Glu和tRNA-Pro等基因编码在L链上,其余基因均在H链上编码。钱塘江三角鲂线粒体基因组全序列与蛋白编码基因的A+T含量分别为55.97%和55.86%,具有明显的AT偏好性。线粒体基因中存在2个散在重复序列,分别位于线粒体控制区中终止结合序列区的前端和控制区3′的末端。在22个tRNA基因中,除了tRNA-Ser⁽(AGY))外,均具有...     

二斑素瓢虫线粒体基因组全序列测定和分析

【目的】在线粒体基因组水平探讨二斑素瓢虫［Illeis bistigmosa（Mulsant,1850）］完整的线粒体基因组结构特征,分析其在瓢虫科（Coccinellidae）内的分类地位,为揭示瓢虫科昆虫的系统发育和进化关系提供理论依据。【方法】通过Illumina二代测序技术对二斑素瓢虫线粒体基因组进行测序,对基因组序列进行拼装和注释,分析其结构特点和碱基组成;使用最大似然法和贝叶斯法构建瓢虫科16个种线粒体基因组的系统发育进化树,分析其在瓢虫科内的系统发育关系。【结果】二斑素瓢虫线粒体基因组序列全长17840 bp,包含13个蛋白质编码基因,22个tRNA基因,2个rRNA基因和1个A+T富含区（A+T rich region）。基因组全序列的AT含量为78.44%,表现明显的A+T偏向性。13个蛋白质编码基因中除cox1基因以TTG为起始密码子外,其余12个基因均以ATN为起始密码子;nad4、nad5、cox2和cox3基因的终止密码子以单独的T结尾。除trnS1和trnP基因外,其余20个tRNAs的二级结构均为典型的三叶草结构,二级结构中有U-U或U-G碱基错配现象。系统发育分析显示,瓢虫亚科的所有物种聚在同一分支,支持该亚科的单系性;二斑素瓢虫与素菌瓢虫属（Illeis）另外2个种［柯氏素菌瓢虫（I.koebelei）和素鞘瓢虫（I.cincta）］聚为一个分支,组成姐妹关系。【结论】获得了二斑素瓢虫的线粒体基因组全序列,二斑素瓢虫线粒体基因组符合瓢虫科昆虫线粒体基因组的一般特征;二斑素瓢虫与柯氏素菌瓢虫和素鞘瓢虫的亲缘关系较近,与传统的形态学分类相一致。