中国近海黑鲷线粒体DNA控制区序列多态性分析

采用聚合酶链式反应(PCR)和直接测序的方法,测定了广西北海、广东深圳和山东青岛3个地理群体共72尾黑鲷(Acanthopagrusschlegeli)线粒体Dloop第一高变区5′端547～549bp序列,以探讨黑鲷种群的遗传变异。分析结果表明:72条序列T、C、A、G4种核苷酸的平均含量分别为30.8%、21.8%、36.3%、11.0%。共检测到55个变异位点,其中转换位点32个,颠换位点19个,缺失/颠换位点1个,插入/颠换位点3个。72个个体具有51种单倍型(haplotype),单倍型比率为70.8%,黑鲷线粒体Dloop控制区表现出较为丰富的核苷酸多态性。对其所有单倍型依据序列距离使用NJ法构建的亲缘关系树并无明显的系谱分支,没有显示出明显的地理分布族群,说明黑鲷线粒体DNA控制区第一高变区序列无法用于黑鲷种群的鉴别。     

鱼类线粒体DNA控制区的分子结构及应用进展

对鱼类线粒体DNA控制区新的研究进展进行阐述.介绍了鱼类线粒体DNA控制区的分子结构、结构的分区情况和各区域的结构特点以及鱼类线粒体DNA控制区多态性及其主要检测方法;综述了最近有关鱼类线粒体DNA控制区在鱼类系统学、地理种群识别、类群的起源、地理分化和扩散等研究中的应用情况.     

竹荚鱼属鱼类线粒体DNA控制区结构及其系统发育分析

采用PCR产物直接测序法测定了2尾来自中国南海的日本竹煲鱼（Trachurus japonicus）线粒体DNA控制区基因全序列,并结合从GenBank中下载的8种竹笑鱼属相应序列,对竹煲鱼属控制区序列进行了结构分析,识别出终止序列区、中央区和保守序列区3个区域,并找到了2个与DNA复制终止相关的序列TAS和中央保守区的保守序列CSB—F、CSB—E和CSB—D,以及保守序列区的保守序列CSBl、CSB2和CSB3。以鳜（Sinipercachuatsi）作为外群,使用邻接法和最大简约法构建了9种竹荚鱼属的系统发育树。竹笑鱼属鱼类为单系类群,蓝竹煲鱼（rpicturatus）、智利竹笑鱼（zmurphyi）、太平洋竹笑鱼（zsymmetricus）、南非竹荚鱼（rcapensis）和竹荚鱼（rtrachurus）构成一支,地中海竹笑鱼（zmediterraneus）、青背竹笑鱼（zdeclivis）、日本竹荚鱼（rjaponicus）和新西兰竹荚鱼（rnovaezelandiae）为另一支;日本竹笑鱼未单独成一支,而是聚人青背竹笑鱼和新西兰竹笑鱼之间,初步猜测日本竹笑鱼和新西兰竹荚鱼为同种异名。     

棘头梅童鱼线粒体控制区的序列变异与群体遗传结构

采用PCR扩增测序法获得了棘头梅童鱼Collichtys iucidus南通、启东、芦潮港、温州、瑞安、福州、番禺7个地理群体53尾鱼的mtDNA控制区全序列.棘头梅童鱼控制区序列长度为778～782 bp,序列长度变异主要是由位点的插入或缺失造成,识别了终止序列区TAS和保守序列区CSB1、CSB2、CSB3序列.共检测到多态位点66个,占全部序列的8.44%,检测到单倍型33种,平均单倍型多样性(Hd)为0.934 7±0.017 5,平均核苷酸多样性(π)为0.017 5±0.002 3.棘头梅童鱼群体内的遗传距离(K 2-P)为0.001 7～0.022 8,群体间的遗传距离为0.002 3～0.043 3,群体间的分化指数FsT为-0.058 4～0.845 8,基因流为0.05～19.62.AMOVA分析结果显示,群体间的变异为74.21%,群体内的变异为25.79%(P＜0.05),表明群体间发生了显著的遗传分化.以NJ法构建的亲缘关系树显示,棘头梅童鱼7个群体分为两个大支,一支以北方类群(南通、启东、芦潮港、温州群体)个体为主,另一支以南方类群(福州和番禹群体)个体为主,而位于南、北方类群中间位置的瑞安群体则与两大类群均有交叉.     

竹筴鱼属鱼类线粒体DNA控制区结构及其系统发育分析

采用PCR产物直接测序法测定了2尾来自中国南海的日本竹筴鱼(Trachurus japonicus)线粒体DNA控制区基因全序列,并结合从GenBank中下载的8种竹筴鱼属相应序列,对竹筴鱼属控制区序列进行了结构分析,识别出终止序列区、中央区和保守序列区3个区域,并找到了2个与DNA复制终止相关的序列TAS和中央保守区的保守序列CSB-F、CSB-E和CSB-D,以及保守序列区的保守序列CSB1、CSB2和CSB3.以鳜(Siniperca chuatsi)作为外群,使用邻接法和最大简约法构建了9种竹筴鱼属的系统发育树.竹筴鱼属鱼类为单系类群,蓝竹筴鱼(T.picturatus)、智利竹筴鱼(T.murphyi)、太平洋竹筴鱼(T.symmetricus)、南非竹筴鱼(T.capensis)和竹筴鱼(T.trachurus)构成一支,地中海竹筴鱼(T.mediterraneus)、青背竹筴鱼(T.declivis)、日本竹筴鱼(T.japonicus)和新西兰竹筴鱼(T.novaezelandiae)为另一支;日本竹筴鱼未单独成一支,而是聚入青背竹筴鱼和新西兰竹筴鱼之间,初步猜测日本竹筴鱼和新西兰竹筴鱼为同种异名.     

深圳海域斑节对虾野生种群线粒体控制区序列的多态性分析

采用聚合酶链式反应技术对深圳斑节对虾种群的20个个体进行了分析,通过对mtDNA的控制区基因序列进行扩增,获得了大小约为650bp的扩增产物。PCR产物经纯化后进行序列测定,得到了526bp的核苷酸序列。用Clustal_X排序软件对控制区序列进行了对位排列。通过Mega软件对所得线粒体控制区序列的片段进行比较,共检测出114个碱基存在变异,其中包括84个简约信息位点,5个碱基存在插入/缺失;并用Mega的“Pairwise distance”计算个体间的相对遗传距离。结果表明:其序列差异(转换 颠换)在0·010~0·154之间,得出20个个体有20种单倍型;并构建了UPGMA和NJ系统树。运用DNASP软件计算所得该群体核苷酸多样性(Pi)和平均核苷酸差异数(K)分别为0·05278和27·500。研究结果表明:深圳斑节对虾野生种群控制区序列个体变异程度很大,该种群的遗传多样性水平很高,适合于群体内及群体间不同个体的遗传多样性分析。     

粤东海域褐菖鲉种群线粒体DNA控制区序列变异及其在平鲉亚科中的分类地位

对捕自粤东海域的47尾野生褐菖鲉Sebastiscus marmoratus线粒体DNA控制区序列进行了扩增和序列变异分析,并结合GenBank中10种其他平鲉亚科的同源序列,分析了平鲉亚科的分子系统。结果表明,所获序列长度在538～544bp之间,具69个碱基替换位点和36个插入/缺失位点;控制区碱基组成中,A、T、C、G含量分别为34.5%、29.0%、15.8%、20.7%。共检测到38个单倍型。该种群的单倍型多样度(Hd)和核苷酸多样性(Pi)分别为0.978和0.0192。以鲉亚科棘鲉Hoplosebastes armatus作为外群构建的分子系统树显示,褐菖鲉为11种平鲉亚科中较早分化出的种,位于进化树的基部;平鲉亚科为单系群,分为4个分支,分别为平鲉属Sebastes、菖鲉属Sebastiscus、眶棘鲉属Hozukius和无鳔鲉属Helicolenus,与传统的分类地位一致。研究结果表明,控制区序列不仅适合褐菖鲉种群遗传多样性研究,同样也适合分子系统发育研究。     

中国近海路氏双髻鲨群体线粒体DNA控制区序列比较分析

采用线粒体DNA控制区序列比较分析了路氏双髻鲨日照和霞浦群体的遗传结构及遗传多样性现状。研究结果显示:在长度为548 bp的mtDNA控制区序列上,34尾路氏双髻鲨个体仅检测到5个单倍型,两群体均呈现出较低的遗传多样性水平,日照群体的单倍型多样度(h)、核苷酸多样度(π)以及两两序列比较的平均碱基差异数(p)(h=0.6000±0.1305;π=0.0046±0.0031;p=2.5333±1.4856)略高于霞浦群体(h=0.5109±0.0955;π=0.0024±0.0017;p=1.2899±0.8373);邻接关系树显示,5个单倍型明显分为两支,净遗传距离为0.016;群体遗传分化指数为Fst=-0.047(P=0.914),表明两群体之间不存在显著差异,确切P检验结果也表明两群体存在随机交配现象(P=0.731);核苷酸不配对分布呈双峰类型,其中一个峰对应类群内序列差异,另外一个峰对应两个类群序列间差异。研究表明,路氏双髻鲨较小的有效群体导致了较低的遗传多样性,其资源状况已不容乐观。     

鱼类线粒体DNA的研究及其应用

<专刊>= <栏目>=综述 <图片>= <表格>= <连载>= <来源>= <中图分类号>= <主题分类>= <行业分类>= <本刊专题>= <本刊编号>= <基金项目>= <注释>= <参考文献>= <责任编辑>= <备注1>= <备注2>= <备注3>= <正文>= <     

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。     

日本囊对虾两种表型差异类型线粒体的全基因组比较

为了分析日本囊对虾两种表型差异类型的系统发育关系,实验系统比较了两种类型线粒体全基因组的基因结构、遗传距离和密码子偏好性等特征。结果显示,两种类型线粒体基因组的基因重叠区、基因间隔和密码子等方面均存在差异。两种类型的线粒体蛋白编码基因核苷酸序列的相似度为91.10%～95.00%,氨基酸序列的相似度为96.15%～100%。两种类型的A+T富集区的同源性只有82.60%,分歧度为15.40%,呈现高度遗传分化。日本囊对虾两种类型蛋白编码基因的核苷酸序列分歧度大于明对虾属和叉肢螯虾属,但氨基酸序列的分歧度小于后者。研究发现,基于cytb基因的种间遗传距离大于种内遗传距离的10倍;基于cox1基因的种间遗传距离分别为类型Ⅰ和类型Ⅱ的种内遗传距离的14.6倍和5.2倍。两种类型的nd1、nd4和nd5基因的Ka/Ks值大于1,表明受到正向选择。基于20种隶属9属的对虾线粒体基因组蛋白编码序列构建系统发育树,结果显示能有效区分各属对虾,其中日本囊对虾的两种类型首先聚类,再与宽沟对虾聚类。研究表明,日本囊对虾的两种表型差异类型基本达到物种水平,有必要进一步评估更多的性状差异,以提高两种囊对虾的特...     

基于线粒体控制区序列的光裸方格星虫群体遗传多样性分析

为了解光裸方格星虫的群体遗传结构和种质资源状况,对北部湾海域光裸方格星虫6个地理野生群体(广西北海、湛江、钦州、防城港、海南儋州,以及越南海防)共93个个体的线粒体DNA(mtDNA)控制区序列进行分析。共检测到107个变异位点,定义了85个单倍型,序列对AT有明显的偏倚性,群体总的单倍体多样性(Hd)和核苷酸多样性(Pi)分别为0.998和0.018 89。单倍型邻接聚类树分析6个群体无明显分支,各单倍型分布于单倍型网络中介图中亦没有明显的地理分支。各群体间的遗传分化系数Fst值为–0.018 13~0.028 05,遗传分化极不明显,AMOVA分析显示光裸方格星虫的遗传差异主要来自群体内(99.74%)。中性检验Tajima’s D和Fu’s Fs值均为负值,核苷酸不配对分布图呈明显的单峰形,提示光裸方格星虫群体在历史上曾出现群体扩张,推算出扩张时间为距今171万年前。目前光裸方格星虫仍具有较高的遗传多样性,6个地理群体间无明显遗传分化,存在频繁的基因交流,推测种群在早更新世曾出现群体扩张。     

刺参养殖池塘中新敌害生物澳洲异尾涡虫的鉴定及其危害

为了对导致辽宁大连、山东东营的2家养殖场池塘养殖刺参大量化皮死亡的新的敌害生物进行鉴定并确定其对养殖刺参的危害。本实验通过形态学观察、分子鉴定及系统发育分析确定了涡虫的分类地位,通过生态学方法确定了其生态适应条件,通过切割后培养的方法观测了其再生能力,通过与刺参苗种的共培养实验测试了该物种对刺参的危害及其危害方式。形态学观察结果显示,该涡虫体长0.96～3.26 mm,体宽0.49～1.93 mm,外观黄色或黄褐色,头部钝圆,具一对暗红色棒状眼点,尾部具两条并列的尾垂;显微镜镜检发现其表皮下分布密集的虫黄藻,体表周生纤毛,雌雄同体,口后具有两个生殖孔;对该物种COⅠ及18S r DNA基因片段扩增测序结果进行分析,并构建基于18S rDNA基因的系统发育树,结果显示该生物与澳洲异尾涡虫序列同源性达99.64%,根据其形态学特征,并结合18S rDNA分子鉴定结果,将该生物鉴定为澳洲异尾涡虫;进一步对其生活习性进行了研究,结果显示,该生物具有避光性,其适宜温度为18～24°C,适宜pH为5.5～8.0,适宜盐度为20～40;再生实验表明,该物种具有很强的前后轴极性再生能力;该生物与刺参的...     

仿刺参EGFR基因的克隆与表达分析

表皮生长因子受体(EGFR)是多种细胞因子的受体,在细胞增殖、迁移及分化中具有重要的作用。应用RACE法首次从仿刺参体腔细胞中克隆出EGFR基因的全长cDNA序列。该cDNA全长3 826 bp,包括821 bp的5’-UTR,281 bp的3’-UTR,开放阅读框2 724 bp,编码907个氨基酸。推导的氨基酸序列55-184aa和365-487aa符合EGFR基因所具有的L1和L2受体结构域,在203-344aa和503-823aa含有EGFR家族特征区域CR1和CR2半胱氨酸富集区,并同为跨膜糖蛋白,在结构上具有一致性。经BlastP与GenBank已知物种氨基酸序列进行同源性比对,仿刺参EGFR基因氨基酸序列与果蝇EGFR相似性为49%,同源性为34%,与斑马鱼EGFR相似性为47%,同源性为34%,与淡水椎实螺EGFR相似性为49%,同源性为31%。据此推断,仿刺参EGFR基因属于EGFR家族成员。利用Real-time PCR技术检测了该基因在仿刺参各组织中的表达,结果显示在肠、呼吸树、表皮、体腔细胞、纵肌中EGFR均有表达,且体腔细胞和表皮表达量较高。结果表明,该基因可能在仿刺参组织发育和再生过程中起到重要的调控作用。     

暗纹东方鲀线粒体DNA控制区结构和系统发育分析

以暗纹东方(Takifugu fasciatus)肝脏线粒体DNA为模板,参照GenBank中红鳍东方(Takifugu rubripes)线粒体DNA序列设计合成特异引物进行PCR扩增,获得了暗纹东方线粒体DNA控制区基因(818 bp)及5′端上游的tR-NAPro基因(71 bp)的全序列。控制区碱基组成为T32.2%,C 19.1%,A35.6%,G13.2%。对照其他已报道的鱼类控制区结构,对暗纹东方控制区的结构进行了分析,识别了其终止序列区、中央保守区和保守序列区,找到了终止相关的序列TAS以及保守序列(CSB1,CSB2,CSB3)。CSB1、CSB2序列相对保守,TAS与其回文基序可形成稳定的茎环结构,成为H-链复制延伸时的终止识别位点。同时运用DNA分析软件对暗纹东方与GenBank中其他10多种鱼类的mtDNA控制区序列进行比对,并选取东方属的7种鱼类mtDNA控制区序列构建分子系统树。结果显示控制区基因较适于科鱼类中同属不同种的系统发育分析。     

用微卫星标记分析不同形态变异类型日本囊对虾的遗传多样性

选用9个多态性微卫星分子标记,分析我国近海浙江舟山(ZS)、福建厦门(XM)、广东惠来(HLQ及HLB)、海南陵水(LS)及广西北海(BH)日本囊对虾6个群体2种形态变异类型群体间的遗传变异,探讨了日本囊对虾的种质资源状况。结果显示,9个位点在6个日本囊对虾群体中均为高度多态(PIC>0.5),共检测出235个等位基因;6个群体平均等位基因数在13.2～17.7;PIC平均值在0.851 2～0.903 5;平均观测杂合度(Ho)在0.729 6～0.788 9,平均期望杂合度(He)在0.880 5～0.925 1;表明群体遗传多样性水平较高。Hardy-Weinberg平衡检测显示,6个群体普遍存在杂合子缺失现象。分子变异方差分析(AMOVA)结果表明,遗传变异6.94%来自群体间,93.06%来自群体内。由ZS、XM和HLQ群体组成的形态变异类型Ⅰ与由HLB、LS和BH群体组成的形态变异类型Ⅱ之间的Fst均大于0.05,发生了中等程度的遗传分化;相同形态变异类型各群体间的Fst均小于0.05,遗传分化不明显。日本囊对虾群体间的遗传距离(DA)为0.178 5～0.621 8;UPGMA聚类分析表明,聚类关系符合距离隔离模式,BH群体和LS群体遗传距离最小,亲缘关系最近,它们首先聚在一起,然后与HLB群体聚为一支;XM群体和HLQ群体先聚在一起,再与ZS群体聚为另一支。     

仿刺参基质金属蛋白酶基因MMP-16的克隆及表达

基质金属蛋白酶(MMPs)是一种能够降解细胞外基质的蛋白水解酶类。为研究MMPs在仿刺参免疫防御中的作用,本实验采用RACE技术克隆了仿刺参基质金属蛋白酶16基因(Aj-MMP-16)的cDNA全长序列,并对其序列特征和功能进行了初步分析;采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)方法,分别分析了Aj-MMP-16基因在仿刺参不同组织、不同"化皮"体壁组织以及病原菌刺激后体腔细胞中的表达情况。结果显示,Aj-MMP-16基因的cDNA全长为2 976 bp,包括一个342 bp的5′非编码区,一个963 bp的3′非编码区;开放阅读框(ORF)为1 671 bp,编码557个氨基酸,预测蛋白分子量为63.11 ku,等电点为4.79。Aj-MMP-16具有典型的MMPs家族蛋白结构:N-端前肽区、铰链区、催化区、C-端类血红素结合区和跨膜区。Aj-MMP-16与其他物种的MMPs具有一定的相似性,与紫色球海胆的MMP-16相似性最高。Aj-MMP-16基因mRNA在仿刺参各组织中均有表达,表达量由高到低为呼吸树、肠、体腔细胞、管足、肌肉、体壁;在"化皮病"不同阶段,AjMMP-16基因mRNA在"化皮"体壁组织中的表达量显著高于正常体壁组织;灿烂弧菌和蜡样芽孢杆菌刺激后,体腔细胞中Aj-MMP-16基因mRNA表达量显著升高。Aj-MMP-16基因可能在仿刺参内脏再生、炎症发生以及免疫应答中起着重要的作用。     

基于mtDNA控制区序列的拟平鳅遗传变异和种群分化

采用DNA序列分析方法,分析拟平鳅不同地理种群间的遗传变异和亲缘关系。共检测了12条水系87尾拟平鳅的mtDNA控制区序列,在477 bp片段中有95个核苷酸变异位点,其中39个单个多态位点,56个简约信息位点。系统发育分析(NJ)结果显示,华南西部沿海地区拟平鳅20个单倍型分成3支;分支I由广东西部独立入海水系和珠江水系的种群组成,分支II由广西东部独立入海水系和海南岛昌化江的种群组成,而海南岛的万泉河和南渡江种群聚合成分支III。表明海南岛不同水系的拟平鳅已经发生了遗传分化,一部分与广西的种群相似,另一部分是海南特有的。3个分支内的变异率（0.583%～1.775%）都明显小于各分支间的变异率（4.205%～5.715%）,也远小于各分支与外类群间的变异率（11.825%～13.73%）。说明华南西部沿海和海南岛的拟平鳅已分化成3个在遗传上有明显差异的群。基于现在的地理格局,研究曾经假设华南西部沿海独立水系种群与珠江水系种群的关系较密切,而与海南岛种群的关系较疏远。分子变异分析（AMOVA）表明,大部分的变异（65.04%）分布于地理区内种群间,而地理区间的变异仅占2.24%,与假设不符。表明12条水系拟平鳅mtDNA控制区序列的遗传分化可能主要是由于第三纪水系的隔离,而不是第四纪冰后期海南岛与大陆的分离所致。而第四纪盛冰期低海平面所造成的陆连,使相互分离的水系有机会连接,因此,海南岛昌化江种群与广西沿海独立水系种群关系密切,珠江水系种群保持与广东西部沿海独立水系种群的密切关系。而琼中海峡这个地理屏障形成的时间还不够长久,并没有成为有效的生殖屏蔽。AMOVA分析结果与上述NJ分析中各个分支之内的分子变异非常小的结果一致。