兰州鲇线粒体Cytb基因的克隆与序列分析

为克隆兰州鲇（Silurus lanzhouensis）线粒体Cytb基因全序列,根据欧洲鲇（Silurus glanis）线粒体基因全序列设计特异引物进行兰州鲇线粒体Cytb基因的PCR扩增,得到1138 bp兰州鲇线粒体Cytb基因序列。对兰州鲇和其他13种鱼的线粒体Cytb基因核苷酸和氨基酸序列之间进行同源性比较,结果显示具有较高的同源性,核苷酸同源性介于61.38%-91.12%,氨基酸同源性介于76.62%-95.52%。对兰州鲇、欧洲鲇、大口鲇（Silurus meridionalis）、鲇（Silurus asotus）、越南鲇（Silurus cochinchinensis）的Cytb基因之间进行碱基替代分析,结果显示兰州鲇Cytb基因与鲇之间替换率最低,值为8.87%,转换/颠换值为3.21;与越南鲇之间替换率最高,值为14.41%,转换/颠换值为1.83。对本文克隆的兰州鲇Cytb基因与王庆容等测定的兰州鲇线粒体Cytb序列进行序列差异分析,结果显示两者之间替换率为11.16%,存在127个变异位点,转换/颠换比为4.08,遗传距离为0.1230。由NJ法基于兰州鲇和其他13种鱼的Cytb基因序列构建的系统进化树,结果显示与传统的分类地位基本吻合。     

南方鲇线粒体基因组全序列与骨鳔鱼类分化时间的估算

用PCR方法获得了南方鲇（Silurus meridionalis）的线粒体基因组全序列,长度为16533bp,南方鲇线粒体基因组中A和T的含量略高（（A＋T）为55.17%）,12S rRNA,16S rRNA,tRNA和控制区的（A＋T）含量分别为52.44%,55.23%,55.97%和60.24%）.基于选取的36种代表性种类线粒体全序列中的11个蛋白编码基因,构建了骨鳔鱼类系统发育树,并以骨鳔鱼类化石记录为标定点,运用松散分子钟方法估算物种分化时间.结果表明,耳鳔系鱼类为强烈支持的单系,鲤形目位于该类群的基部,脂鲤目和电鳗目构成姐妹群,然后和鲇形目构成姐妹群.骨鳔鱼类起源于三叠纪（约为231Mya）,耳鳔系起源于三叠纪晚期（约为216Mya）,其代表类群均起源于侏罗纪晚期（鲇形目、鲤形目、脂鲤目、电鳗目的分化发生在161～139Mya）,南方鲇的物种分化时间约为白垩纪中期,估算的分化时间远早于化石记录.     

短尾蝮蛇线粒体基因组全序列分析

参照近缘物种的线粒体基因序列设计并筛选得到8对引物,结合TA克隆和步移测序获得了全长17227bp的短尾蝮蛇线粒体基因组全序列.与多数蛇类线粒体基因组类似,其共编码包括13个蛋白、2个rRNA和22个tRNA在内的37个基因,另外还包含2个非编码的富含AT的控制区.基因间排列紧凑,多数基因间间隔极短甚至发生重叠.除nad1、cox1和nad3外,多数蛋白编码基因均以ATG作为起始密码子,终止密码子的使用则存在TAA、AGA、AGG和不完全的T4种情况.基于合并的19个tRNA基因序列组合数据采用NJ、MP和ME3种算法对21种蛇进行了初步的系统发育分析,结果表明,各主要分类单元之间的亲缘关系与前人基于形态学、线粒体12SrRNA和cytb基因序列研究的结论完全一致,这证实了基于合并的线粒体tRNA基因序列进行蛇类物种DNA分子系统学研究的可行性.     

虾虎鱼类线粒体全基因组序列结构特征分析及系统发育关系探讨

虾虎鱼类体态变异大、体型小、种类多, 形态鉴定及谱系分类较为困难。为深入开展虾虎鱼类的鉴定、分类及遗传进化等研究, 文章对已获得的26种虾虎鱼线粒体全基因组进行分析。结果发现, 虾虎鱼类线粒体基因组的基因组成及排列模式与大多数脊椎动物线粒体基因组特征基本一致; 由于不同物种的控制区存在不同数量的重复序列而导致基因组序列长度存在明显的差异; 26种虾虎鱼线粒体全基因组序列及不同基因中A+T的含量均超过50%, 并存在碱基G偏倚现象。基于37个编码基因序列, 利用Kimura双参数法计算遗传距离, 发现矛尾刺虾虎鱼与斑尾刺虾虎鱼、斑纹舌虾虎鱼与钝吻舌虾虎鱼分别为同种异名。通过对26种虾虎鱼线粒体基因组控制区序列的比较, 识别了终止结合序列区、中央保守区及保守序列区。利用26种虾虎鱼线粒体基因组的36个编码基因序列构建系统发育树, 发现部分聚类结果不同于传统的形态学分类方式, 虾虎鱼科中的5个亚科出现了明显的分化, 近盲虾虎鱼亚科、背眼虾虎鱼亚科、瓢虾虎鱼亚科亲缘关系较近而聚成一大支, 然后与拟虾虎鱼亚科种类形成姐妹类群, 虾虎鱼亚科与其它的4个亚科亲缘关系较远, 单独成为一个类群。根据分子钟估算结果推测虾虎鱼科物种可能起源于始新世晚期至渐新世时段, 在中新世进一步分化为具有现代表征的虾虎鱼种类。     

尼罗罗非鱼线粒体基因组全序列测定与系统进化分析

参照已报道的鱼类线粒体基因序列,通过PCR扩增与测序,获得了全长为16627bp的尼罗罗非鱼线粒体基因组全序列,共编码13种蛋白质基因、2种rRNA基因、22种tRNA基因和1段控制区序列.H-链碱基组成具有明显的AT偏向性.由H-链编码的蛋白质基因在第3位密码子上相对于前2个密码子具有一定的G排斥性.L-链编码蛋白质基因在碱基组成上与H-链编码基因存在差异.编码基因除COI以GTG作为起始密码子外,其它均以ATG起始.终止密码子有2种,分别为不完全T-或TA-和TAA.L-链复制起始区位于WANCY区域(tRNATrp-tRNAAla-tRNAAsn-tRNACys-tRNATyr)的tRNAAsn和tRNACys基因间,长度为33bp.系统发育分析显示,源于非洲的口孵鱼属、蓝首鱼属和球丽鱼属聚为单系群,其中口孵鱼属莫桑比克罗非鱼先与同属罗非鱼KM-2006聚类后再与尼罗罗非鱼聚类.     

眼镜王蛇线粒体基因组全序列分析

参照近缘物种线粒体基因序列共设计和合成了8对引物, 结合Ex Taq-PCR、TA克隆和步移测序技术, 文章首次获得眼镜王蛇线粒体基因组全序列(GenBank登录号: EU_921899)。该基因组全长17 267 bp, 共编码13个蛋白、2个rRNA、23个tRNA-- 其中tRNA-Ile基因发生了复制, 属于一种新的蛇类物种线粒体基因排列模式, 另外还含有2个非编码的富含AT的控制区。除了8个tRNA基因和1个蛋白基因由L链编码外, 其余均由H链编码, 其中H链编码基因的A和T含量接近, 而L链上A的含量则明显高于T。基于21种蛇合并的“12S＋16S”rRNA基因序列的系统发育分析表明, 眼镜王蛇属与眼镜蛇属亲缘关系较近, 两者与环蛇属共同构成一个单系群。作为国内外眼镜王蛇线粒体基因组全序列的首次报道, 上述结果对于蛇类物种分子系统发育和进化研究具有重要意义。     

武铠蛱蝶线粒体基因组全序列测定和分析

【目的】了解闪蛱蝶亚科属间及种间的分子系统进化关系。【方法】采用PCR步移法对武铠蛱蝶 Chitoria ulupi 线粒体基因组全序列进行了测定和分析。基于线粒体基因组13个蛋白质编码基因的核苷酸序列构建了38种鳞翅目昆虫的系统发育树。【结果】分析结果表明,武铠蛱蝶线粒体基因组全长15 279 bp,包括13个蛋白质编码基因、22个tRNA基因、2个rRNA基因和一段长度为391 bp的A+T富含区,基因排列顺序与其他已知近缘种昆虫相同。武铠蛱蝶线粒体基因组中存在很高的A+T含量（79.9％）。13个蛋白质编码基因中,COII以TTG作为起始密码子,COI以CGA作为起始密码子外,其余均为昆虫典型的起始密码子ATN。COII和ND4基因使用了不完全终止密码子T,其余基因均以典型的TAA为终止密码子。在所测得的22个tRNA基因中,除tRNA^Ser(AGN)缺少DHU臂外,其余tRNA均能形成典型的三叶草结构。与其他多数鳞翅目昆虫一样,武铠蛱蝶的A+T富含区中有一段由ATAGAA引导的保守的多聚T结构,长度为21 bp,并散布着一些长短不一的串联重复单元。系统发育树结果显示,总科级别的系统发育关系为：卷蛾总科＋（凤蝶总科＋（螟蛾总科＋(夜蛾总科＋蚕蛾总科＋尺蛾总科)））;在蛱蝶科物种中,武铠蛱蝶与猫蛱蝶Timelaea maculate 亲缘关系最近。【结论】基于分子标记构建的鳞翅目昆虫系统发育关系与传统的形态学分类结果基本一致。     

甜果螨全线粒体基因组测序与分析

【目的】测定和分析甜果螨Carpoglyphus lactis线粒体基因组全序列;并在线粒体基因组水平探讨其在真螨总目(Acariformes)中的系统发育地位;为真螨总目分类及果螨科线粒体基因组研究提供科学依据。【方法】挑取实验室饲养的甜果螨成螨;用传统的酚氯仿抽提法和试剂盒提取法提取甜果螨基因组DNA。然后采用节肢动物或螨类线粒体基因的通用引物PCR扩增出甜果螨线粒体基因cox1, cob, rrnS和nad4-nad5的部分序列;再设计种特异性引物进行Long-PCR扩增和步移法测序;测出甜果螨线粒体基因组全序列。应用SeqMan, SEQUIN 9.0和tRNAscan等生物信息学软件;对甜果螨线粒体基因组的基因结构等进行生物信息学分析。最后基于17种真螨总目螨类的蛋白质编码基因;采用最大似然法构建系统发育树。【结果】甜果螨线粒体全基因组总长为14 060 bp(GenBank登录号: MN073839);为典型的闭合双链DNA分子;共由37个基因组成;包括13个蛋白质编码基因(PCGs)、22个tRNA基因和2个rRNA基因;甜果螨线粒体基因组还包括1个大的非编码区(large non-coding region, LNR)。系统发育分析结果显示;甜果螨Carpoglyphus lactis属于无气门亚目粉螨总科(Acaroidae);与椭圆食粉螨Aleuroglyphus ovatus构成一支。粉螨总科(Acaroidae)和薄口螨总科(Histiostomatoidae)聚成一簇;与痒螨股(Psoroptidia)构成姐妹群。【结论】本研究首次获得并分析了甜果螨线粒体基因组全序列。甜果螨与椭圆食粉螨的亲缘关系较近。     

草兔线粒体基因组全序列及其系统发育关系分析

草兔(Lepus capensis)在我国数量多,分布广,但人们对草兔的系统地理学、草兔与其他兔类的系统发育关系了解不多,其亚种水平的分类也长期存在争议。本研究通过LA-PCR 技术对草兔线粒体基因组全序列进行PCR 扩增、序列测定和分析,并基于线粒体基因组12 个蛋白质编码基因10 776 bp的核苷酸序列,采用贝叶斯法(BI)和最大似然法(ML)构建哺乳纲(Mammalia) 灵长总目(Euarchontoglires)5 个目12 种动物的系统发育关系,结果支持兔形目(Lagomorpha)的单系起源,其中草兔与欧洲野兔(L. europaeus)亲缘关系最近,两者互为姐妹群,进而与家兔(Oryctolagus cuniculus)构成姐妹群关系。此外,基于线粒体细胞色素b 基因全序列,构建31 个兔类个体的系统发育关系,结果显示,草兔与雪兔(L. timidus),云南兔(L. comus) 与高原兔(L.oiostolus),东北兔(L. mandschuricus)与塔里木兔(L. yarkandensis) 有较近的亲缘关系,而在草兔内部,中国的草兔与南非草兔亲缘关系较远,采自江苏盐城的草兔与来自山东、陕西、四川的草兔聚为一支,具有明显较近的亲缘关系。该研究为更好地探讨草兔系统发育关系提供了进一步的分子生物学资料.     

Complete mitochondrial genome of Periplaneta brunnea (Blattodea: Blattidae) and phylogenetic analyses within Blattodea

The complete mitochondrial genome (mitogenome) of Periplaneta brunnea was sequenced in this study and used to reconstruct the phylogenetic relationship of Blattodea. The circular mitogenome was 15,604?bp long and exhibited typical gene organization and order, consistent with other sequenced Periplaneta mitogenomes. The initiation codon of the P. brunnea COX1 gene was unusual in that no typical ATN or TTG start codon was found. The two longest intergenic spacer sequences found in the P. brunnea mitogenome were 21 and 17?bp long. Twenty-one base spacer had a 4?bp motif (TATT) between tRNA-Glu and tRNA-Met that conservatively displayed in 9 sequenced blattarian mitogenomes. The second spacer was between tRNA-Ser (UCN) and NAD1 containing a 7?bp motif (WACTTAA) that was highly conserved in 14 blattarian mitogenomes. The control region showed a relatively fixed motif present in 6 Blattidae mitogenomes, with a big stem-loop structure. Phylogenetic analyses were conducted using site-homogeneous models based on 13 protein-coding genes (PCGs) and two RNA genes. The trees derived from Bayesian inference and maximum likelihood analyses and recovered a relatively stable relationship among major lineages except for the position of Polyphagidae and inter-family relationships of Blaberidae. Analyses supported the monophyly of Blattidae, Blaberidae, Blattellidae, Polyphagidae, Dictyoptera, and the paraphyly of Blattaria. We also found Mantodea was the sister clade to (Blattaria?+?Isoptera), being the basal position of Dictyoptera in all topologies. Meanwhile, our results also consistently supported that Isoptera should be clustered with Blattaria of Blattodea.     

Complete mitochondrial genome of Saturnia jonasii (Lepidoptera: Saturniidae): Genomic comparisons and phylogenetic inference among Bombycoidea

The complete mitochondrial genome (mitogenome) of Saturnia jonasii (Lepidoptera: Saturniidae) was sequenced and compared to those of 19 other bombycoid species. Furthermore, the mitogenome sequences were used to infer phylogenetic relationships among bombycoid species. The 15,261-bp Saturnia jonasii mitogenome contained the typical sets of genes and gene arrangements found in majority of Lepidoptera. All Bombycoidea species, including Saturnia jonasii, have a 15–33-bp spacer sequence at the trnS₂-ND1 junction. The phylogenetic reconstruction of bombycoid species consistently and strongly supported monophylies of the families, Saturniidae, Bombycidae, and Sphingidae, based on Bayesian inference (BI) and maximum-likelihood (ML) methods. Among these families, the Bombycidae and Sphingidae species consistently showed a sister relationship, regardless of data partitions; the BI method strongly supported this relationship, whereas it was moderately supported using the ML method.     

尼罗鳄线粒体基因组全序列分析及鳄类系统发生关系的探讨

大多数脊椎动物的线粒体基因组（约16—18kb）的组成是相对较稳定的,但在不同类群中,线粒体基因组在基因结构和基因排列方式等方面均显示了极大的多样性,这种多样性可能反映了真核细胞不同的进化路线（Saccone et al．,1999）。就目前的研究而言,线粒体基因组是惟一一个能够从基因组水平上来分析动物系统发生的分子标记,可以从线粒体基因组序列信息、基因组成及基因排列方式等进行多方位的分子进化研究,因而线粒体基因组全序列将成为动物分子系统发生最有力的证据（Saccone et al．,1999）。     

兰州鲇染色体组型

本研究的目的在于认识兰州鲇(Silurus lanzhouensis)染色体组特征,为兰州鲇的细胞遗传学和人工育种研究提供基础参考资料。以兰州鲇培养肾细胞为材料,采用空气干燥法制备染色体玻片标本,分析了兰州鲇的染色体组型。兰州鲇的染色体数2n=58,核型公式为2n=20m+18sm+16st+4t,染色体总臂数(NF)为96。通过比较分析认为,兰州鲇在鲇属鱼类中属于较为原始的类群。     

兰州鲇与鲇消化系统的形态学及组织学比较研究

为探究黄河濒危鱼类兰州鲇（Silurus lanzhouensis）消化系统的形态学和组织学结构特点,以鲇（Silurus asotus）为对照,对兰州鲇消化系统形态学和组织学进行了深入研究。结果表明:（1）兰州鲇与鲇的消化道和消化腺形态相似,具有肉食性鱼类的特征。兰州鲇消化道较短,有发达的“U”型胃,胃内皱褶明显,无幽门盲囊,肠道短且粗,可分为前肠、中肠和后肠三部分,前肠粗大,后肠较细。两种鲇属鱼类都有独立致密的肝脏和胰脏。（2）兰州鲇的比肠长显著大于鲇（P < 0.05）,比胃重、比肝胰脏重显著低于鲇（P < 0.05）,但二者的比肠重无显著性差异（P>0.05）。（3）兰州鲇胃的皱襞幅度小于鲇,且环肌层比兰州鲇薄。兰州鲇与鲇前肠的肠黏膜均形成了大量皱襞,肠黏膜、褶皱粗大,但鲇的褶皱分支较细密。兰州鲇与鲇的后肠与前肠相比,肠腔变小,褶皱数量明显减少,高度降低。黏膜层分布有杯状细胞和柱状细胞。兰州鲇与鲇的肝脏肝小叶间缺少结缔组织,分界不明显,而兰州鲇肝细胞的密度大于鲇。综上所述,兰州鲇与鲇的消化系统相似,均符合肉食性鱼类消化系统特征,结合消化生理等研究结果,表明兰州鲇的消化能力弱于鲇,这可能是在自然情况下兰州鲇的分布区域及适应性不及鲇的原因之一。