基于COI基因构建西北太平洋常见鱼类DNA条形码参考数据库

西北太平洋以其独特的地理位置和复杂的海洋环境,孕育了极为丰富的渔业资源,成为全球海洋生物多样性保护和渔业资源管理的热点区域。为了更有效地进行鱼类种类识别和多样性的调查,本研究建立了西北太平洋常见鱼类DNA条形码本地数据库。基于线粒体COI基因,对2023年6-8月在西北太平洋海域所采集的307份样品进行扩增和测序,共获得7目13科20属25种鱼类的COI基因序列。77.96%的COI序列在公共数据库中都能比对到高相似度序列。种间平均遗传距离为0.233,种内平均遗传距离为0.003,种间遗传距离是种内遗传距离的77.67倍,且能够形成明显的条形码间隙,不存在物种区分困难的现象。基于COI基因序列构建的系统发育树显示,同一属的鱼类首先聚为一支,随后与同一科的鱼类聚为一支,最后,同目不同科的鱼类聚为一支。综上所述,COI基因具有物种特异性,能够有效的区分西北太平洋常见鱼类物种,本数据库的初步建立,有利于后期利用环境DNA技术进行西北太平洋鱼类多样性的监测和调查,为西北太平洋海域生物多样性保护、资源管理和种群动态监测提供了技术支持。     

基于COI基因探讨雉科6个属的分类地位

试验测定了雉科4属7种的81条COI序列,获得片段长度为690 bp,并从Genbank、BOLD中获取21属46种的相应序列,进行了序列和系统发生分析。通过计算属间遗传距离,并以中华秋沙鸭(Mergus squamatus)、马来闭壳龟(Cuora amboinensis)为外群,用NJ法、ME法和ML法对雉科46种鸟类构建系统发育树,来探讨雉科内存在争议属的分类问题。结果表明:血雉与鹑类关系更近;雪鸡属与石鸡属关系很近;山鹑属始终与鹌鹑属聚在一起;勺鸡属与雉鹑属相邻而自成一个支;原鸡属与竹鸡属和鹧鸪属始终聚在一起;山鹧鸪属最先分化出来,在整个雉科类群的基部。     

三叶草斑潜蝇特异引物的设计与筛选

斑潜蝇隶属双翅目(Diptera)潜蝇科(Agromyzidae)斑潜蝇属(Liriomyza),是一类重要的农业害虫。近年来,随着海峡两岸果蔬贸易的快速发展,斑潜蝇类害虫传入大陆地区的风险明显增加,植物检疫部门急需该类害虫的快速鉴定技术和方法。本研究针对我国进境检疫性害虫三叶草斑潜蝇(L.trifolii),在检测和检索其线粒体DNA细胞色素氧化酶I(mtDNA COI)基因序列并与其近缘种美洲斑潜蝇(L.sati-vae)和南美斑潜蝇(L.huidobrensis)相同基因序列比对的基础上,设计并筛选了其种类识别特异引物,初步实现了三叶草斑潜蝇的快速鉴定。     

Targeted species substitution in giant freshwater prawn trade revealed by genotyping

This study presents the molecular barcoding results of giant freshwater prawns and allied products collected from inland landing centres, markets and stores of Vembanad Lake (Kerala state, India) which is recognized as a natural abode for Macrobrachium rosenbergii. Prawns collected from landing centres of the lake could be easily identified as the above with their large size and morphological characters. There were certain ‘alien’ prawns and prawn products (headless shell on, peeled and deveined) traded in the markets and stores of this region as M. rosenbergii. Genotyping of all these samples using COI and 16S rRNA gene sequences confirmed the speciation of individuals from inland landing centres as M. rosenbergii, ‘alien’ prawns and certain prawn products as M. malcolmsonii. To ensure the same and to detect the presence of any other congeners of genus Macrobrachium inhabiting Vembanad Lake, additional homologous COI and 16S rRNA sequences available in NCBI were acquired and incorporated for molecular analyses. Results generated from NJ tree and genetic distance data confirmed the trade of non‐indigenous Macrobrachium species M. malcolmsonii in Kerala for the first time and its use as a species substituent for M. rosenbergii.     

4种海参16SrRNA和COI基因片段序列比较及系统学研究

采用PCR技术对来自山东荣成、长岛、俄罗斯和日本的刺参(Apostichopus japonicus),来自澳大利亚的黄乳海参(Holothuria fuscogilva),来自冰岛的北大西洋瓜参(Cucumaria frondosa)和来自福建的二色桌片参(Mensamaria interce-dens)的16SrRNA和COI基因片段进行了扩增和测序,分别得到了长度约为500bp和540bp的片段。通过统计变异位点、平均核苷酸差异数和核苷酸多样性指数进行基因序列变异分析。结果表明,根据16SrRNA、COI基因片段进行刺参种内差异比较时,长岛和荣成刺参序列差异最小,和日本刺参序列差异最大;刺参和其他科3种海参种间的序列差异远远高于刺参种内差异。从GenBank中选取7条海参序列与本研究所测序列一同构建了NJ和ME系统树。根据2种基因片段的系统学分析均表明,刺参属和拟刺参属亲缘关系很近,可能有共同的起源。而海参科未与同属于楯手目(Aspidochirolida)的刺参科聚类,而与枝手目瓜参科和沙子鸡科聚为一支,与形态学的分类不一致。     

Low genetic variability of the white‐clawed crayfish in the Iberian Peninsula: its origin and management implications

• 1. A study on the genetic variability of the white‐clawed crayfish was carried out based on mitochondrial cytochrome oxidase subunit I gene sequences. The sequences applied were more informative regarding white‐clawed crayfish genetic variability than others previously used.
• 2. Two haplotypes were found to exist in the Iberian Peninsula. The haplotypes exhibit a strong geographic subdivision (Φ_ST=0.83). One of the Iberian haplotype s was similar to north Italian haplotypes and the second differed in only one mutation. This pattern of genetic variability contrasts with those found in glacial refugial areas of France, Italy and the Balkan Peninsula.
• 3. Two hypotheses on the origin of the white‐clawed crayfish in the Iberian Peninsula are discussed: (i) one based on an anthropogenic origin, and (ii) a second based on a successive number of postglacial ancient and recent bottlenecks, i.e. the disjunction between Iberian and Italian populations of white‐clawed crayfish species is due to competition between A. italicus and A. pallipes, in addition to the impact of crayfish plague and human translocations.
• 4. New references for the white‐clawed crayfish in the Iberian Peninsula were found in medieval and Arabic texts. The results show that this species has been thriving in this peninsula since ancient periods and that its indigenous status should not be questioned.
• 5. Conservation action and plans should consider the low genetic diversity as a limitation for farm‐raising specimens more adapted and resistant to changing environments and diseases.

Copyright © 2007 John Wiley & Sons, Ltd.     

大麦EMS突变群体的创建及功能评价

为开展麦类作物功能基因组学研究,选用综合性状突出的大麦品种Tamalpais,通过化学诱变剂甲基磺酸乙酯(Ethyl methane sulfonate,EMS)处理,创建了含有10 389个M2单株的突变群体。该群体数据分析表明,温室条件下,6.21%的M2幼苗呈现叶片颜色变异;大田实验中,M2群体出现丰富的表型变异,主要包括幼苗匍匐、分蘖、株高、生育期、叶色、叶形、叶条纹、叶斑、穗部特征、育性等,其中幼苗匍匐、分蘖、株高、叶色、叶条纹、叶斑的突变频率分别为0.11%、6.03%、0.13%、2.5%、0.18%、0.17%。抽样调查显示,M2世代的胚坏死率较低,仅有9%左右的单株表现出过半的胚坏死率。运用TILLING技术成功获得大麦COI1同源基因的突变体,筛选结果同时表明,该突变群体的突变频率约为平均每673kb一个点突变。因此,Tamal-pais群体突变表型丰富、TILLING检测可行,可作为麦类作物基因图位克隆与功能验证的重要素材,适用于麦类作物的正向和反向遗传学研究。     

5种螺蛳属动物和中国圆田螺COI基因序列分析

以腹足纲,田螺科,螺蛳属（Ｍａｒｇａｒｙａ）的５种动物和中国圆田螺（对照）为研究对象,提取肝脏组织ＤＮＡ,ＰＣＲ扩增线粒体细胞色素Ｃ氧化酶Ｉ（ＣＯＩ）基因,纯化后测序,并用ＤＮＡＳｔａｒ软件包对序列进行编辑,ＭＥＧＡ软件绘制基因Ｎ－Ｊ树和ＵＰＧＭＡ系统树。结果表明：ＣＯＩ基因大小为６３６ｂｐ,系统树显示,螺蛳、滇池螺蛳、牟氏螺蛳、 乳顶螺蛳共同组成一个大支,阳宗海螺蛳与上述动物的亲缘关系较远,成为螺蛳属中单独进化的类群;中国圆田螺与螺蛳属动物的遗传距离达０．４０４％ ～０．５１８％,亲缘关系很远。     

利用DNA条形码COI基因分析我国重要贝类系统进化关系

DNA条形码旨在通过PCR技术获得一段DNA序列,在物种水平上对现存生物类群和未知生物材料进行识别和鉴定。线粒体细胞色素C氧化酶I(COI)基因是常用DNA条形码基因之一,为研究COI基因作为DNA条形码在贝类系统进化中的评估效果,本文利用PCR技术扩增获得了60个贝类物种的353条COI基因序列,通过聚类法构建了neighbor-joining(NJ)进化树,同时还对7个物种不同地理群体的遗传进化情况进行了分析。结果表明,选用的COI基因引物在大多数贝类中通用性较强,除在珍珠贝目中的扩增效率只有10%以外,在整个研究中扩增效率达到82.7%;60个物种中除太平洋潜泥蛤(Panopea abrupta)、沼蛤(Limnoperna fortunei)和魁蚶(Scapharca broughtoni)等8个物种在进化树中的进化地位与传统系统分类具有一定差别外,其他物种的聚类关系与传统分类基本一致;对7个物种、共26个地理群体的聚类分析发现,COI基因基本能对同一物种的不同地理群体进行聚类,只有极个别群体或群体中的某个个体存在聚类混乱现象。综上所述,COI基因在一定程度上适用于贝类物种鉴别和系统发育研究,丰富了COI基因在物种鉴别应用中的科学数据。     

两种鲷属鱼类线粒体COI基因片段序列的比较

利用通用引物成功扩增了黄鳍鲷和黑鲷的线粒体细胞色素氧化酶Ⅰ亚基（COI）基因序列。通过序列测定，得到581bp的基因片段，碱基A、T、G、C平均含量分别为25．8％、32．6％、18．0％和23．6％，序列中的A＋T含量明显高于G＋C含量，与其他鱼类的C01基因片段研究结果相一致。通过序列分析发现黄鳍鲷和黑鲷两序列共存在14处碱基变异，其中在第19～139bp之间检测到13个变异位点，是变异频率较高的区段，可以考虑作为鲷属或者种群鉴别的分子标记。与黄鲷、真鲷、三长棘真鲷等鱼类比较，无插入和缺失位点，转换明显高于颠换。序列差异比较结果显示，真鲷与黄鳍鲷的序列差异在这5种鱼类中最大，达到了18．2％，黄鳍鲷和黑鲷的筹异最小（2．4％）。两个序列已提交到GenBank数据库中．序列臀录号为DQ185608和DQ185609.