短尾派线粒体基因组特征及基因差异位点分析

分析了短尾派14个物种线粒体基因组全序列,初步揭示了短尾派线粒体基因组的基本特征。短尾派线粒体基因组的基因排列与泛甲壳动物线粒体基因组相比,发生了大规模的基因重排;然而,trnH基因的易位是短尾派14个物种所共有的,从而可以视作短尾派线粒体基因组的一个共同衍征。绒螯蟹属和青蟹属所有13个线粒体蛋白质编码基因的Ka/Ks比值均远远低于1,显示出很强的纯化(负)选择。从线粒体基因组13个蛋白质编码基因和2个核糖体RNA基因的差异位点分析可以看出,在短尾派和青蟹属群体遗传学的研究中,nad5、nad4和nad2基因可以作为coxl基因辅助的分子标记;而在绒螯蟹属群体遗传学的研究中,nad5和nad4基因可以作为coxl基因辅助的分子标记。     

海胆纲线粒体基因组特征及基因差异位点分析

研究了海胆纲6个线粒体基因组均编码后生动物标准的37个基因。6个海胆线粒体基因组的基因排列完全相同。海胆纲和球海胆属线粒体基因组13个蛋白质编码基因和2个核糖体RNA基因的差异位点分析表明,差异位点数最多的基因为nad5基因,其次为nad4基因和cox1基因。因此,在海胆纲和球海胆群体遗传学的研究中,nad5、nad4和cox1基因是理想的分子标记,用于分析海胆内部不同群体之间的遗传多样性。     

长臂虾科线粒体基因组特征分析及分子标记探讨

通过常规PCR和长PCR扩增获得脊尾白虾的线粒体DNA,采用鸟枪法测序、序列组装获得脊尾白虾的线粒体基因组全序列.结合罗氏沼虾和沼虾的线粒体基因组,分析了长臂虾线粒体基因组的基本特征、基因排列、蛋白质编码基因和基因变异程度等.与泛甲壳动物线粒体基因组的原始排列相比,2个沼虾的线粒体基因组的基因排列完全一致;而脊尾白虾线粒体基因组却存在2个tRNA基因的易位.长臂虾科线粒体基因组主编码基因的变异特征分析揭示了coxl基因多态位点的比例最低,仅为25.5%;而3个基因(nad2、nad4和nad5)不仅多态位点的比例较高,而且基因的长度较长,从而拥有最丰富的多态位点.因此,nad2、nad4和nad5基因可以作为分子标记,用于分析长臂虾不同群体之间的遗传多样性,为长臂虾生物多样性的保护及合理利用其生物资源提供更多保障.     

10种软骨鱼线粒体基因组特征分析

综合分析了软骨鱼10个物种的线粒体基因组全序列,全面揭示软骨鱼线粒体基因组的基本特征、蛋白质编码基因和差异位点等.软骨鱼10个物种线粒体基因组均编码后生动物标准的37个基因,而且其基因排列完全相同.真鲨目和鳐形目线粒体基因组的13个蛋白质编码基因的Ka/Ks比值都远远低于1(0.019 1～0.156 4),显示出较强的纯化(负)选择.基于线粒体基因组构建的系统发育树结果显示,软骨鱼纲分为两支:全头亚纲和板鳃亚纲.在板鳃亚纲内部,鳐形目和鲼形目聚为一支;真鲨目、鼠鲨目、须鲨目、虎鲨目和角鲨目聚为一支,其亲缘关系为:{[(真鲨目+鼠鲨目)+须鲨目)]+虎鲨目}+角鲨目.软骨鱼线粒体基因组差异位点分析表明,在软骨鱼群体遗传的研究中,had5和nad4基因是理想的分子标记,可以作为coxl基因辅助的分子标记,用于分析软骨鱼不同群体之间的遗传多样性,为其生物多样性的保护及合理利用其生物资源提供更多保障.     

龙虾科物种线粒体基因组特征和系统发育分析

综合分析了龙虾科(Palinuridae) 13 个物种线粒体基因组的全序列, 发现其线粒体基因组的长度为 15470~ 16105 bp, A+T 含量为 62.63%~67.11%。Ka/Ks 分析表明, 龙虾科中的 10 个龙虾属(Panulirus)物种线粒体 13 个蛋白质编码基因(protein-coding genes, PCGs)的 Ka/Ks＜＜1, 显示出很强的纯化选择; 在差异位点的分析中, 发现 nd5、 nd4、rrnL 基因的差异位点比例较高, 是理想的分子标记, 可用于分析龙虾类不同群体之间的遗传多样性; 密码子偏好性分析表明, 被编码的氨基酸偏好性是相似的。同时, 本研究采用 ML (maximum likelihood)和 BI (Bayesian inference)方法构建系统发育树, 结果显示, 塔斯马尼亚龙虾属(Sagmariasus)物种最先开始分化, 而龙虾属单独聚为一支, 且与脊龙虾属(Linuparus)/游龙虾属(Puerulus)互为姊妹关系。贝叶斯分子钟估算结果显示, 龙虾科物种可能起源于三叠纪, 随后进一步分化为具有现代表征的龙虾种类。本研究旨在为快速鉴定龙虾科生物提供可靠的分子标记, 并为分析龙虾科物种遗传多样性提供理论依据。     

鲂属鱼类线粒体基因组的比较及其系统发育分析

基于GenBank中团头鲂线粒体基因组全序列和三角鲂、厚颌鲂、广东鲂的部分线粒体基因组序列,设计引物扩增出三角鲂、厚颌鲂和广东鲂3种鱼线粒体基因组全序列,同时对4种鲂属鱼类线粒体基因组全序列进行了比较分析。结果表明,4种鲂属鱼类线粒体基因组基因排列顺序完全相同,排列紧密,均包含13个蛋白质编码基因、22个tRNA、2个rRNA、1个非编码控制区(D-loop区)和1个轻链复制起始区(OL区)。除ND6和8个tRNA在L链上编码外,其余的基因均在H链上编码。4种鲂属线粒体基因组13个蛋白质编码基因中,均呈现出较强的A+T偏向性和C碱基偏好。全序列比对结果显示,共有758个变异位点,其中非简约性信息位点有691个,占总变异位点的91.16%,简约性信息位点有67个,仅占总变异位点的8.84%。22个tRNA基因中只有11个存在种间变异,共23个变异位点,主要发生在tRNA三叶草结构的TΨC和DHU臂环上。13个蛋白质编码基因中共检测出626个变异位点,这些变异主要发生在密码子第三位,占总变异位点的82.59%,其中变异位点数最多的是Cyt b基因,达84个,其次是ND 4基因(83个)。因此,Cyt b和ND4基因可作为备选的分子标记,用于鲂属群体间的遗传学研究。基于4种鲂属鱼类线粒体基因组全序列构建的ML树和BI树均显示,三角鲂与厚颌鲂的亲缘关系最近,团头鲂与它们的亲缘关系相对较近,而广东鲂与前述3种鲂属鱼类的亲缘关系均较远。     

长臂虾科线粒体基因组结构与系统进化分析

综合分析了长臂虾科(Palaemonidae) 14个物种线粒体基因组的全序列,发现长臂虾科线粒体基因组的长度为15396～15967 bp,A+T含量为58.97％～69.09％;长臂虾科内不同属线粒体基因组的基因排列各不相同,与十足目(Decapoda)线粒体基因组的原始排列相比,除沼虾属(Macrobrachiu...     

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...     

海参纲线粒体基因组特征分析及分子标记探讨

通过常规PCR和长PCR扩增获得仿刺参的线粒体DNA,进而采用鸟枪法测序、序列拼接获得仿刺参的线粒体基因组全序列.结合瓜参、拟刺参、海参及另外一个仿刺参的线粒体基因组,初步揭示了海参纲线粒体基因组的基本特征.檐手目的3个物种(仿刺参、拟刺参和海参)线粒体基因组的基因排列完全一致,且与海胆纲物种线粒体基因组的基因排列相同.隶属于枝手目的瓜参线粒体基因组的基因排列与其他海参线粒体基因组相比,发生6个tRNA基因的易位.海参纲线粒体基因组主编码基因的变异特征分析揭示了在海参类线粒体基因组所有的主编码基因中,coxl基因多态位点的比例最低,仅为29.46%;nad2、nad4、nad5三个基因的多态位点不仅比例较高,而且基因的长度较长,从而拥有最多的多态位点.因此,nad2、nad4和nad5基因可以coxl基因辅助的分子标记.     

星虫动物线粒体基因组全序列的基因排列和特征比较

综合利用通用引物PCR和长PCR扩增,获得可口革囊星虫的线粒体DNA,结合鸟枪法和引物步移法获得可口革囊星虫的线粒体基因组。比较可口革囊星虫与方格星虫线粒体基因组,所有的37个基因均在同一条链上编码。2个星虫动物线粒体基因组蛋白质编码基因的起始、终止密码子及氨基酸长度存在差异。2个星虫动物的线粒体基因组,存在6个保守的基因区块:(1)nad6-cob-P-S2-C-M,(2)I-K-nad3-F,(3)nad4L-nad4-L2,(4)nad1-W-atp6,(5)nad5-S1及(6)nad2-cox1。去除转运RNA而仅比较蛋白质编码基因和核糖体RNA,则2个星虫动物线粒体基因组主编码基因的基因排列完全一致,均为:cox1-cox2-atp8-cox3-nad6-cob-srRNA-lrRNA-nad3-nad4L-nad4-nad1-atp6-nad5-nad2。星虫动物、环节动物和螠虫动物线粒体基因组共有5个保守区块:(1)cox1-cox2-atp8,(2)nad4L-nad4,(3)srRNA-lrRNA,(4)cox3-nad6-cob,(5)atp6-nad5。在15个主编码基因中,nad5基因和nad4基因变异位点数最多,因此可作为备选的分子标记,用于分析星虫动物不同物种和群体之间的生物多样性。     

头足纲线粒体基因组结构分析

用生物信息学方法,利用GenBank线粒体基因组全序列信息,对头足纲15个物种基因组结构进行了分析,结果显示头足纲线粒体基因组长度为15 617～20 306 bp,基因组编码链的A+T含量为59.58％～78.12％,表现出不同程度的AT偏好性;15个物种的线粒体基因组PCGs相对保守,有2个共同的基因块,可作为头足类的线粒体基因组标志;萤乌贼、鸢乌贼、茎柔鱼、太平洋褶柔鱼、大王乌贼PCGs cox1、cox2、cox3、atp6、atp8为双拷贝,且重复基因的变异很小,这是头足纲物种不同于其他物种的显著特征;多数PCGs以ATG为起始密码,以TAA为终止密码,在cox2、cob、nad2-nad6中存在不完全终止密码;在13个PCGs中,nad2和nad4L的差异最大,atp8和cox1最保守;15个种类的遗传距离为0.033～0.561,大脐鹦鹉贝与其他种类的遗传距离最大(0.529～0.561);基于线粒体基因组编码蛋白质氨基酸序列的系统发育分析结果与形态学分类结果一致.     

泥东风螺线粒体基因组及其遗传多样性分析

为研究泥东风螺线粒体基因组遗传进化和遗传多样性,采用PCR扩增和直接测序技术,对泥东风螺线粒体基因组全序列及3个野生群体线粒体基因测序,并用生物软件进行分析。研究结果表明,泥东风螺线粒体基因组上的tRNA-Met、tRNA-Tyr、tRNA-Cys、tRNA-Trp、tRNA-GLn、tRNA-Gly、tRNA-Glu和tRNA-Thr位于环形线粒体L链上;18种腹足纲动物线粒体全长基因相似性为70.1%～92.9%,种间的12SRNA和16SRNA相似性与线粒体基因组全长相似性相当;12SRNA的391～491bp区域和16SRNA的1～106bp和361～481bp区域为高度变异区,而16SRNA的1191～1317bp区域为高度保守区;以F5引物扩增测序3个野生群体,共检测到由40个多态位点组成的26个单倍型,野生群体单倍型多样性为(0.406±0.112)～(0.532±0.113),野生群体核苷酸多样性为(0.00094±0.00124)～(0.00111±0.00123);北海野生群体与连江和长乐野生群体之间的遗距离分别为0.00094和0.00099。其结果可以为泥东风螺遗传进化、人工增殖和种质资源保护评估提供参考。     

斑海豹线粒体基因组序列分析及比较研究

本研究采用LA-PCR扩增和引物步移相结合的方法对我国辽东湾斑海豹的线粒体基因组全序列进行了测定,并完成了基因组成和系统发生学分析。辽东湾斑海豹线粒体基因组长为16 754bp,其基因构成与其他海洋哺乳动物基本一致,包括37个基因(2个rRNA基因、22个tRNA基因和13个蛋白质编码基因)和1个控制区。在其37个基因中,ND6、tRNAAla、tRNAAsn、tRNACys、tRNATyr、tRNASer(UCN)、tRNAGlu、tRNAPro位于L链上,其余均位于H链上。对我国辽东湾、韩国和美国阿拉斯加斑海豹线粒体基因组进行了比较分析,结果显示,三者线粒体基因组长度略有不同,差异主要体现在以重复片段形式存在的控制区序列中。值得注意的是,在编码区中,3个目标群体的线粒体ND5基因核苷酸差异最为显著,共检测到了18个突变位点,造成4处氨基酸序列变异。斑海豹线粒体基因组蛋白编码基因的变异分析及海豹科系统进化分析结果显示,我国辽东湾和韩国斑海豹的序列同源性显著高于美国阿拉斯加斑海豹,说明辽东湾和韩国斑海豹很可能来自同一个种群。     

脊尾白虾(Exopalaemon carinicauda)近交系3个家系33个微卫星座位的遗传分析

本研究以人工控制条件下采用兄妹交配方式建立的脊尾白虾(Exopalaemon carinicauda)近交系为实验材料,利用33个微卫星座位对近交系3个家系进行了遗传检测.统计各家系的等位基因组成,计算等位基因数(N)、杂合度(H)、多态信息含量(PIC)、平均基因纯合率等遗传参数,利用基因频率计算家系间的遗传距离,并进行聚类分析.结果显示,33个微卫星基因座上共检测到72个等位基因,总群体平均N、H、PIC分别为2.758、0.294、0.272;3个家系的平均N、H、PIC分别为2.258、0.226、0.214;2.469、0.283、0.300;2.219、0.268、0.207;可作为3个家系特异标志位点的基因座分别有2个、4个和1个.聚类分析表明,A系和B系先聚为一支,然后与H系聚在一起.研究结果揭示了脊尾白虾3个近交系在33个微卫星基因座上的遗传变异规律,表明近交家系已达到一定的近交程度;发现各家系潜在的标志基因座,各家系均已构成独立遗传群体.     

鲟类线粒体基因组分子标记、遗传距离及系统演化分析

鲟形目鱼类9个物种线粒体基因组的基因组成高度保守,均编码37个基因,长度为16 438bp(达氏鲟)～16 760bp(欧洲鳇)。主编码链的A+T含量为53.3%(密苏里铲鲟)～54.6%(中华鲟和匙吻鲟)。9个蛋白质编码基因(atp6、atp8、cob、cox1、cox3、nad1、nad3、nad4和nad4L)编码氨基酸数目相同,分别为227、55、380、517、261、324、116、460和98个。15个主编码基因的差异位点分析表明,在鲟形目鱼类分子生态和群体遗传的研究中,nad5、nad4、cox1和cob基因是理想的分子标记,可用于分析其不同物种和群体之间的遗传多样性。在9种鲟形目鱼类中,遗传距离最小的是中华鲟与俄罗斯鲟(0.0070),遗传距离最大的是闪光鲟与白鲟(0.1777)。2个科之间的遗传距离远远大于科内部的遗传距离,因此支持传统的科级分类。基于线粒体基因组的系统发育结果表明,鲟形目鱼类分为2支:鲟科的7个物种和匙吻鲟科的2个物种分属2个类群(BPN=100,BPM=100,BPP=100),这与经典的系统分类观点一致。隶属于鲟属的中华鲟、俄罗斯鲟及闪光鲟与欧洲鳇聚类,支持率非常高(BPN=100,BPM=100,BPP=100),而将同为鲟属的高首鲟和达氏鲟排除在外,从而表明,线粒体基因组的数据支持将欧洲鳇并入鲟属。基于线粒体基因组数据支持鲟科内部的亲缘关系为:{[(中华鲟+俄罗斯鲟)+闪光鲟]+欧洲鳇}+(高首鲟+达氏鲟),密苏里铲鲟与它们关系最远。