基于线粒体COⅠ基因的DNA条形码技术在昆虫分子鉴定中的应用

本文对基于线粒体COⅠ基因的DNA条形码技术在昆虫分子鉴定中的应用进行了综述,对DNA条形码的意义、DNA条形码的原理、线粒体COⅠ基因的特点、DNA条形码的操作、DNA条形码技术在昆虫分子鉴定中的应用研究进展、DNA条形码的发展趋势以及有关DNA条形码的争论进行了介绍.     

山东省枣疯病植原体的鉴定及分子变异分析

 本研究对山东省11个地区的枣疯病样品进行了鉴定和分子变异分析。以样品总DNA为模板,经扩增和序列测定,分别得到16S rRNA (1 432 bp)、核糖体蛋白基因rp (1 196 bp)、转运蛋白基因secA (836 bp) 和secY (1 421 bp) 的序列,secA基因序列是首次从枣疯病植原体中扩增获得。对获得的序列与NCBI数据库中相关植原体序列进行聚类和核苷酸变异分析,结果显示山东省枣疯病植原体属于16SrⅤ-B、rpⅤ-C、secYⅤ-C亚组,相对于16S rRNA基因,rp,secA和secY变异更大,非同义突变更多,更利于对国内不同来源的枣疯病植原体的精细系统进化分析。     

菊花绿变病植原体在中国的发生及分子鉴定

对内蒙古农业大学校园内表现花器绿变症状的菊花样品进行采集和DNA提取,应用植原体16S rRNA基因和rp基因的引物进行巢式PCR扩增,从感病样品中分别扩增得到了长度均约为1.2 kb的片段。序列一致性分析表明,菊花绿变植原体16S rRNA基因与翠菊黄化植原体匈牙利风信子株系(GenBank登录号MN080271)、印度玉米株系(KY565571)、印度繁缕株系(KC623537)和印度马铃薯株系(KC312703)的核酸一致性最高,为99.9%,rp基因序列与翠菊黄化植原体立陶宛洋葱株系(GU228514)的核酸一致性最高,为99.8%。基于16S rRNA基因和rp基因构建系统进化树时发现,菊花绿变植原体均与16SrI-B亚组成员聚为一起。16S rRNA基因相似性系数分析表明,菊花绿变植原体与洋葱黄化植原体(AP006628)的相似性系数最高为1.00,洋葱黄化植原体(AP006628)在分类上属于16SrI-B亚组。因此,我们可以确定该菊花绿变植原体属于16SrI-B亚组。这是我国首次报道菊花绿变病的发生。     

广东花生丛枝病植原体的分子鉴定

2020年在广东省湛江市遂溪县田间发现表现明显丛枝?小叶, 类似植原体感染症状的花生病株?本研究利用分子生物学技术对其病原进行鉴定?以花生病叶的总DNA为模板, 利用植原体16S rRNA和SecY基因通用引物进行PCR扩增, 获得广东花生丛枝病植原体(PnWB-GDSX-2020)16S rRNA基因片段(1 430 bp, GenBank登录号为MZ427281)和SecY基因片段(1 709 bp, GenBank登录号为MZ437794)?序列一致性和系统进化分析显示, PnWB-GDSX-2020的16S rRNA序列与16SrⅡ-A?16SrⅡ-D和16SrⅡ-V亚组植原体一致性最高, 亲缘关系最近; 进一步利用iPhyClassifier对16S rRNA序列进行在线虚拟RFLP分析, 结果显示, PnWB-GDSX-2020的虚拟RFLP 图谱与16SrⅡ-V亚组的参照株系‘Praxelis clematidea’ phyllody phytoplasma (GenBank登录号:KY568717) 酶切图谱一致, 相似系数为1.00?因此, PnWB-GDSX-2020属于16SrⅡ-V亚组成员?所获得的PnWB-GDSX-2020 Sec Y基因序列与花生丛枝植原体的一致性最高, 亲缘关系最近?本文确定了广东花生丛枝病相关植原体的分类地位, 为当地病害诊断?检测以及防控提供科学依据?     

喜树丛枝植原体的分子鉴定及TaqMan探针实时荧光定量PCR检测方法的建立

 为确定在云南文山地区喜树上发生的疑似丛枝病的病原种类及快速检测喜树丛枝病,本研究利用植原体16S rDNA基因通用引物P1/P7和R16F2n/R16R2对感病喜树总DNA进行常规PCR和巢式PCR扩增、克隆和测序,通过系统进化分析,明确了喜树丛枝植原体属于16SrXXXII组。然后根据喜树丛枝病植原体16S rDNA基因保守区域设计并合成特异性引物和TaqMan探针,制备了喜树丛枝病植原体标准质粒,确定了最优引物浓度和最佳探针浓度,制作的标准曲线有极好的线性关系,决定系数(R²)达到0.999,建立的实时荧光定量PCR检测方法能够特异性地检测喜树丛枝植原体。本研究首次明确了喜树丛枝植原体的分类地位,优化和建立了喜树丛枝植原体TaqMan探针qPCR检测方法,为快速检测喜树丛枝病植原体提供参考。     

基于COⅠ基因序列的11种蛀茎害虫的分子鉴定

本研究克隆了二化螟(Chilo suppressalis)、台湾稻螟(C.auricilius)、芦苞螟(C.luteellus)、甘蔗条螟(C.sacchariphagus)、三化螟(Tryporyza incertulas)、亚洲玉米螟(Ostrinia furnacalis)、甘蔗红尾白螟(Scirpophaga excerptalis)、黄纹髓草螟(Calamotropha paludella)、桃蛀螟(Conogethes punctiferalis)、棘禾草螟(Chilo hyrax)和稻蛀茎夜蛾(Sesamia inferens)11种常见蛀茎害虫102个个体的线粒体DNA细胞色素氧化酶亚基Ⅰ(COⅠ)基因片段。序列分析显示:该COⅠ基因片段长为709bp,序列都未发生缺失或插入现象,碱基颠换率(55.42%)高于转换率(44.58%);种间遗传距离平均值为0.140(0.088~0.179),种内遗传距离平均值为0.004(0~0.015),两者之间没有重叠区域;聚类分析表明,不同种蛀茎害虫分别形成独立的进化分支,分支自展值均为100%。研究结果表明该COⅠ基因序列具有适宜的变异信息,种内相对保守,种间变异显著,适用于蛀茎害虫的物种识别,并为开发蛀茎害虫DNA条形码技术奠定了基础。     

基于CO I基因序列的11种蛀茎害虫的分子鉴定

本研究克隆了二化螟(Chilo suppressalis)、台湾稻螟(Cauricilius)、芦苞螟(C.luteellus)、甘蔗条螟(C.sac-chariphagus)、三化螟(Tryporyza incertulas)、亚洲玉米螟(Ostrinia furnacalis)、甘蔗红尾白螟(Scirpophaga ex-cerptalis)、黄纹髓草螟(Calamotrophapaludella)、桃蛀螟(Conogethes puncti eralis)、棘禾草螟(Chilo hyrax)和稻蛀茎夜蛾(Sesamia in.erens)11种常见蛀茎害虫102个个体的线粒体DNA细胞色素氧化酶亚基Ⅰ(COⅠ)基因片段.序列分析显示:该COⅠ基因片段长为709 bp,序列都未发生缺失或插入现象,碱基颠换率(55.42％)高于转换率(44.58％);种间遗传距离平均值为0.140(0.088～0.179),种内遗传距离平均值为0.004(0～0.015),两者之间没有重叠区域;聚类分析表明,不同种蛀茎害虫分别形成独立的进化分支,分支自展值均为100％.研究结果表明该COⅠ基因序列具有适宜的变异信息,种内相对保守,种间变异显著,适用于蛀茎害虫的物种识别,并为开发蛀茎害虫DNA条形码技术奠定了基础.     

基于线粒体 COⅠ和 COⅡ基因的5种不同寄主植物 西花蓟马种群遗传多样性研究

西花蓟马Frankliniella occidentalis(Pergande)是一种分布广、危害大的世界性检疫害虫。本研究旨在探讨田间常见5种寄主植物上的西花蓟马种群的寄主专化性和遗传多样性。以采自甘肃、宁夏的辣椒、茄子、蜀葵、月季、美人蕉等5种寄主植物上的西花蓟马为对象,以线粒体COⅠ和COⅡ基因为靶标,应用Arlequin 3.5软件进行种群遗传多样性、遗传分化、基因流水平及分子变异分析,以MEGA 7.0和Network 5.0软件分别构建单倍型系统发育树和中接网状树。结果显示,当以mtDNACOⅠ和COⅡ基因为靶标时,分别检测到13种和12种单倍型,其中单倍型H_1和H_2为优势单倍型;辣椒和茄子上的单倍型数量只有3种(COⅠ基因)或2种(COⅡ基因),而蜀葵、月季和美人蕉上的单倍型数量比较多,为7~9种(COⅠ基因)或8~9种(COⅡ基因);辣椒和茄子上的种群单倍型种类、单倍型多样性、核苷酸多样性和核苷酸平均差异数等均较蜀葵、月季和美人蕉上的种群低。COⅠ和COⅡ基因总寄主种群Fu's Fs检验结果分别为2.36和4.06,种群大小整体保持稳定;总寄主种群固定指数FST和基因流Nm分析表明,西花蓟马各寄主植物种群之间基因交流充分,尚未发生明显的遗传分化;AMOVA分析显示遗传变异主要来自种群内部;基于COⅠ和COⅡ基因序列的单倍型聚类和网状树都明显分为两支,分别对应西花蓟马的温室品系Glasshouse strain和羽扇豆品系Lupin strain;其中温室品系在所有寄主植物种群中均有发生,而羽扇豆品系的单倍型主要来自多年生的蜀葵、月季和美人蕉等植物,在辣椒和茄子上并无羽扇豆品系发生。研究结果对西花蓟马种群扩张机制探讨、遗传动态分析以及有效防控措施的制定具有一定指导意义。