湖南省的龟鳖目动物

根据历年在湖南省各地采集的标本及查阅文献记录,归纳出湖南省龟鳖目动物名录４种１０种。工作中核对了原始记录和标本,并长期饲养观察,对所有记录进行了客观地评价。讨论了当前情况下确定龟鳖类分布的原则以及本报道在中国龟鳖目分布方面的意义。     

基于全基因组的龟鳖目Hox基因序列特征及进化分析

为对Hox基因在龟鳖目物种中进行系统地序列比较分析和进化研究,文章对目前具有染色体水平的龟鳖目基因组进行了Hox基因的鉴定, 序列特征、进化和转录组分析。研究结果表明龟鳖物种的Hox基因簇是高度保守的。非重复序列的缺失导致鳖科HoxB9—HoxB13基因间区相对龟科短了10 kb。大量Hox基因编码区发生了鳖科或龟科特异的序列替换、插入和缺失。胸部骨骼发育相关的Hox基因在鳖科祖先发生了快速进化和受到正选择。Hox基因的表达具有组织、时期特异性, 主要在胚胎时期的顶端外胚层嵴、背甲嵴和性腺表达。研究为龟鳖目Hox基因不同胚胎时期的多组学及表达调控分析提供了靶标, 也为进一步厘清龟鳖物种演化创新提供了参考。     

基于COⅠ基因的西南大西洋部分经济鱼类DNA条形码鉴定

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龟鳖目表皮分化复合体基因的比较基因组学鉴定与分析

发掘龟鳖表皮分化复合体(Epidermal Differentiation Complex, EDC)基因的序列特征和进化有助于解析其甲壳表皮特征的遗传基础和演化历史。文章对28个龟鳖的EDC基因进行了比较基因组学鉴定, 染色体定位、氨基酸含量、结构域、蛋白空间结构分析和演化历史的重塑。研究结果表明龟鳖EDC基因具有和其他爬行动物相同的四类基因家族, 其中简单表皮复合体(Simple epidermal differentiation complex, SEDC)基因家族成员通过多次串联重复事件, 实现基因扩张。龟鳖SEDC蛋白氨基酸组成高度多样化, SEDC和S100融合蛋白(S100-fused type proteins, SFTP)蛋白氨基酸含量存在类群(硬壳、软壳、棱皮)特异性, 这支持了龟鳖甲壳表皮结构的多样性。龟鳖S100钙结合蛋白A (S100 calcium binding protein A, S100A)和SFTP功能域和蛋白空间结构高度保守, 仅肽聚糖识别蛋白(Peptidolycan recognition protein3, PGLYRP3)的motif3存在鳖科特异性丢失。龟鳖特有的含有脯氨酸、半胱氨酸和缬氨酸的表皮分化蛋白(Epidermal Differentiation protein rich in Proline, Cysteine and Valine, EDPCV)来源于富含脯氨酸的表皮分化蛋白(Epidermal differentiation protein rich in proline 1, EDP1), 富含半胱氨酸和缬氨酸, 通过串联复制实现基因扩张。研究为进一步研究EDPCV在龟鳖中的作用提供了数据基础和理论依据。     

三种龟鳖目动物性激素季节性变化的比较研究

本文研究了三种龟鳖目动物血浆性激素不同时期的变化,得到如下结果:1.雄性动物血浆性激素以黄喉水龟含量最高,均数为304.46±292.15ng/dl血浆;中华鳖含量最低,均数为122.31±64.44ng/dl血浆。2.雌性动物血浆性激素以中华鳖含量最高,均数为75.93±67.35pg/ml血浆;乌龟含量最低,均数为50.16±35.75pg/ml血浆。3.雄性动物在交配期血浆中睾酮含量较非交配期高,说明精子的形成与睾酮有关。4.雌性动物血浆中雌二醇含量随着卵巢发育的周期性而变化。     

基于COⅠ基因对三种大黑鳃金龟分类地位的研究

本试验将江南大黑鳃金龟Holotrichia gebleri Faldermann分别与东北大黑鳃金龟Holotrichia diomphalia Bates、华北大黑鳃金龟Holotrichia oblita Faldermann进行了杂交试验,得到了F1代成虫,自交得到了F2代,表明F1代的雌雄虫具有正常的生殖力,3种金龟子之间不存在生殖隔离。对这3种大黑鳃金龟的COⅠ基因进行了扩增与测序并构建了系统进化树,结果显示:江南大黑、华北大黑和东北大黑3种鳃金龟的遗传距离相近,分类地差别不显著,与外类群的暗黑鳃金龟Holotrichia parallela Motschulsky在遗传距离和分类地位上差异显著。以上结果表明,江南大黑鳃金龟、东北大黑鳃金龟和华北大黑鳃金龟应为同一个物种的不同地理类群。     

基于线粒体COⅠ基因的沙鳅亚科鱼类DNA条形码及其分子系统发育研究

选择线粒体COⅠ基因作为分子标记,进行沙鳅亚科鱼类（Botiinae）DNA条形码及其分子系统发育研究。研究获得了沙鳅亚科7属19种共131个个体的COⅠ基因序列,利用MEGA5.0软件分析了沙鳅亚科鱼类COⅠ基因的序列特征,计算了种内及种间遗传距离。沙鳅亚科鱼类的分子系统发育关系的重建分别采用NJ法和Bayesian法。研究发现,沙鳅亚科COⅠ基因的碱基组成为： A 24.4%、T 29.5%、G 18.0%、C 28.1%。沙鳅亚科鱼类种内平均遗传距离为0.0020.000,种间平均遗传距离为0.1480.008。DNA条形码研究结果显示,所分析的19种沙鳅鱼类各自分别聚成单系分支,表明COⅠ基因在本研究中具有100%的物种鉴别率。同时,系统发育分析支持各属的单系性,并且结果显示沙鳅亚科鱼类聚为两个分支,其中一支由薄鳅属和副沙鳅属构成,另一分支则包括： （沙鳅属、色鳅属）和 [中华沙鳅属、（缨须鳅属、安彦鳅属）]。因此,COⅠ基因可以作为有效的分子标记对沙鳅亚科进行DNA条形码研究以及分子系统发育研究。     

嗡蜣螂属Onthophagus十二种蜣螂线粒体COⅠ基因的DNA条形码研究

对嗡蜣螂属Onthophagus 12种蜣螂的线粒体COⅠ基因3'端部分序列(731 bp)进行了比较,结果显示,COⅠ序列的变异位点213个,简约信息位点167个。碱基替代主要发生在第3位点(64次),占替代总数的83.12%。除掘嗡蜣螂O.fodiens与婪嗡蜣螂O.lenzi小于2%外,其余种间遗传距离在8.1%¹5.8%之间,种内遗传距离为015.8%之间,种内遗传距离为0⁰.2%。单倍型多样性(Hd)和核苷酸序列多样性(Pi)分别为0.944±0.030和0.10518±0.0045。滑动窗口分析表明,可变位点频率在2400.2%。单倍型多样性(Hd)和核苷酸序列多样性(Pi)分别为0.944±0.030和0.10518±0.0045。滑动窗口分析表明,可变位点频率在240²90 bp、675 bp附近较高。NJ树聚类结果与传统形态学分类相吻合:外群代表种分化最早,种间聚成一分支,种内个体优先聚集种下。本文认为COⅠ基因适合作为嗡蜣螂属物种鉴定的DNA条形码。     

基于mtDNA COⅠ基因对榕属植物上粉蚧的分子鉴定和系统发育分析

【目的】榕属植物是我国华南地区普遍种植的园林植物,本研究旨在明确榕属植物上发生危害的粉蚧种类。【方法】测定榕属植物上发生为害的9种粉蚧的COⅠ基因序列,利用生物信息学软件分析其序列同源性、遗传结构及系统进化关系。【结果】测出38条粉蚧的COⅠ基因序列相似度达到99.25%～100.00%,9种粉蚧的种间遗传距离为0.070～0.173,其中堆蜡粉蚧与菠萝灰粉蚧遗传距离最大,而康氏粉蚧与橘小粉蚧遗传距离最小,说明康氏粉蚧与橘小粉蚧亲缘关系较近。构建的系统发育树中,每种粉蚧与GenB ank数据库下载的已知序列聚在一支,系统发育树结果与形态学鉴定结果一致。【结论】线粒体COⅠ基因序列能够快速准确鉴定榕属植物上的粉蚧,也揭示了榕属植物上粉蚧的遗传结构和系统进化关系,为农林业监测和精准防治粉蚧类害虫提供科学依据。     

衣原体目分类的最新进展

本文简要介绍衣原体目分类的最近进展,包括分类原则、新分离出衣原体株的鉴定和分类以及新发现的新科和新种。     

基于线粒体COⅠ基因的三江源草原毛虫金小蜂分子鉴定与系统发育分析

【目的】三江源草原毛虫金小蜂在形态学水平上已被鉴定为草原毛虫蛹期的寄生蜂新种。本研究拟从分子标记水平再次对三江源草原毛虫金小蜂进行物种辅助鉴定,探究其在小蜂总科中的系统发育关系。【方法】利用分子生物学手段对三江源草原毛虫金小蜂线粒体COⅠ基因进行扩增、测序与分析,并采用邻接法构建系统发育N-J树。【结果】三江源草原毛虫金小蜂线粒体COⅠ基因校正后的长度为812 bp,A、T、C、G碱基含量分别为34.36%、42.61%、10.59%、12.44%,AT含量显著高于GC含量,具有明显的AT偏好性;三江源草原毛虫金小蜂与蝶蛹金小蜂COⅠ基因相似度最高,遗传距离最小,表明三江源草原毛虫金小蜂与蝶蛹金小蜂亲缘较近,因此推断三江源草原毛虫金小蜂可能属于金小蜂科物种;三江源草原毛虫金小蜂先后与Eupelmus sp.、Sycoscapter sp.、Idiomacromerus sp.、Diaziella bizarre、Eurytoma sp. 聚为一支,且与 Idiomacromerus sp.+(Diaziella bizarre+Eurytoma sp.)+(Eupelmus sp.+Sycoscapter sp.)形成姊妹群。【结论】本研究从分子标记水平揭示了三江源草原毛虫金小蜂与金小蜂科物种的亲缘关系较近,支持了三江源草原毛虫金小蜂的形态学物种鉴定结果,为更深入地研究三江源草原毛虫金小蜂系统发育提供了科学依据,对草原毛虫的生物防治具有重要意义。     

基于线粒体COⅠ基因片段的麻蝇属(双翅目:麻蝇科)部分种类DNA分类研究

本研究在Pape(1996)提出的麻蝇属(双翅目:麻蝇科)分类系统基础上,选取麻蝇属54个物种(分属于30个亚属),基于线粒体COⅠ基因片段,结合雄性成蝇尾器形态特征,对所选取的30个亚属进行了DNA分类研究,初步探明了各亚属的分类地位与系统发育关系。麻蝇属30个亚属内的平均遗传距离为6.0%(1.8%¹1.0%),各亚属间的平均遗传距离为10.1%(5.2%11.0%),各亚属间的平均遗传距离为10.1%(5.2%¹6.1%),亚属内与亚属间遗传距离差异较为明显,说明COⅠ基因片段对麻蝇属各亚属级阶元能进行有效区分。     

灵长类主要组织相容性复合体Ⅰ类基因进化概述

主要组织相容性复合体（MHC）是和免疫反应直接相关的基因群。MHC I类分子的多态性和病原体的多变性相对应,它是个体在重大传染疾病中存活下来的重要依据。在灵长类动物进化过程中,由于分化时间的差异和生存压力的不同,造成了各物种MHC I类基因不同的存在状态,使它们的MHC I 类基因在基因数量和基因功能上有所差异,同时还产生了物种特异性基因。本文描述了灵长类MHC I类基因的总体变化特征,并着重讨论了6个典型MHC I 类基因在各典型灵长类物种中的特点及关联性。     

福寿螺线粒体DNA COⅠ基因序列测定及分类地位

对国内6个地区共29个福寿螺(Apple Snails)个体mtDNA COⅠ基因进行了扩增和序列分析,并结合GenBank中报道的福寿螺6个种Pomacea canaliculata、P.insularum、P.diffusa、P.haustrum、P.paludosa、P.camena和Pila属P.conica的同源序列,对国内入侵福寿螺的分类地位与分子系统发育进行了分析。结果表明,扩增的mtDNA COⅠ基因序列长度为619bp,序列间未见插入和缺失,其中核苷酸多态位点99个,简约信息位点80个;碱基A、T、C、G平均含量分别为23.6%、39.1%、16.6%和20.7%,A+T的含量(62.7%)明显高于C+G的含量(37.3%);6个地区的福寿螺共有13种单倍型,广州、钦州和吉安分别有3种单倍型,茂名、厦门和成都分别有2种单倍型,而广州、厦门和钦州3个地区之间共享一种单倍型。进一步的分子遗传距离分析表明,这6个地区福寿螺个体与P.diffusa、P.haustrum、P.paludosa和P.camena的遗传距离为0.114～0.191,而与P.insularum和P.canaliculata的同源性较高,其中单倍型1、2、3、7、8、10、11、12与P.canaliculata的遗传距离为0～0.074,单倍型4、5、6、9、13与P.insularum的遗传距离为0.011～0.063。构建的分子系统树显示7个分支,分别为Pomacea属6个种和Pila属P.conica,其中单倍型1、2、3、7、8、10、11、12与Pomacea canaliculata聚成一支,单倍型4、5、6、9、13与P.insularum聚成一支。序列同源性、遗传距离和系统进化树分析结果表明,国内入侵福寿螺有P.canaliculata和P.insularum两个种,而且这两个种在入侵扩散过程中已相互混杂。本研究为今后开展福寿螺的资源调查、控制和管理等提供科学依据。     

额尔齐斯河流域不同来源哲罗鲑形态及COⅠ基因比较研究

为对哲罗鲑(Hucho)的引种放流和土著物种的保护提供科学依据,研究采集了数尾来源于天然水域的哲罗鲑(Hucho BHB和Hucho BEJ),与引进的哲罗鲑(Hucho HLJ)一起进行了形态特点观察描述,同时对COⅠ基因扩增测序并从GenBank下载哲罗鲑属COⅠ基因构建系统发育树、计算遗传距离进行分子生物学比较研究。结果显示, Hucho BEJ和Hucho HLJ形态特点相一致, Hucho BHB与其他两种来源的哲罗鲑在体色、斑点大小等均有差异。基于COⅠ基因的系统发育树显示几种不同来源的哲罗鲑均与太门哲罗鲑(H. taimen)聚为一个大的分枝,但在这个分枝下, Hucho BEJ和Hucho HLJ与俄罗斯阿穆尔河(中国称黑龙江)的哲罗鲑聚为一枝,而Hucho BHB单独形成一支。基于COⅠ基因的遗传矩阵显示, Hucho BEJ和Hucho HLJ与俄罗斯阿穆尔河的哲罗鲑遗传距离较近(0—0.0044),而Hucho BHB与Hucho BEJ、Hucho HLJ及俄罗斯阿穆尔河的哲罗鲑遗传距离较远(0.0057—0.0082)。这说明Hucho BHB在形态和基因序列上与Hucho HLJ及俄罗斯阿穆尔河的哲罗鲑具有较大差异,可能是不同的生态地理类型, Hucho BEJ和Hucho HLJ在形态和基因序列上基本一致,我们推测Hucho BEJ是放流或养殖场逃逸的哲罗鲑。     

米尔顿姬小蜂线粒体16S rRNA与COⅠ基因片段序列测定及分析

【背景】米尔顿姬小蜂是一种入侵我国台湾地区的植食性小蜂,能够严重影响水果的产量和食用价值。目前在我国大陆没有分布,由于其个体微小,与近似种区别较小,通过传统的形态学分类方法难以鉴定,因此有必要研究其基因片段序列,探讨分子鉴定方法。【方法】利用PCR方法扩增并测定了米尔顿姬小蜂线粒体16SrRNA和COⅠ基因的部分序列,并对各序列的碱基组成进行了分析。然后根据COⅠ基因部分序列,利用DNAMAN的Maximum Likelihood方法构建了米尔顿姬小蜂与膜翅目其他科的系统发育树。【结果】16SrRNA基因的PCR扩增产物为426bp,COⅠ基因的PCR扩增产物为488bp。通过测序获得米尔顿姬小蜂16SrRNA和COⅠ基因部分序列,序列分析表明,16SrRNA和COⅠ基因的A+T含量均较高,存在较强的A+T偏向性。系统发育树显示,米尔顿姬小蜂与蚜小蜂科的Encarsia berlesei亲缘关系最近,与姬小蜂科的Chrysocharis nautius、C.eurynota亲缘关系较远。【结论与意义】本研究为米尔顿姬小蜂的分子鉴定提供了依据。     

基于COⅠ基因分析长江中下游陈氏新银鱼群体遗传多样性

长江中下游地区生境多样,是陈氏新银鱼（Neosalanx tangkahkeii）的核心分布区域。为深入了解不同生境下陈氏新银鱼的遗传多样性和遗传分化情况,本研究利用线粒体细胞色素c氧化酶Ⅰ（cytochrome c oxidaseⅠ,COⅠ）基因序列作为遗传标记,对来自长江中下游泰州（Taizhou, TZ）、南京（Nanjing, NJ）、安庆（Anqing, AQ）、湖口（Hukou, HK）4个江段,以及鄱阳湖（Poyang Lake, PY）和洞庭湖（Dongting Lake, DT）2个通江湖泊的6个陈氏新银鱼群体进行了遗传多样性研究。研究结果表明,6个群体共检测出12个单倍型,单倍型多样性范围和核苷酸多样性范围分别为0.074～0.725, 0.000 28～0.002 02。6个群体的遗传多样性水平表现为PY群体最高,DT群体次之,然后依次是NJ、 AQ、 TZ和HK群体,群体间的遗传距离范围为0.000 46～0.001 96, NJ和PY群体之间的遗传距离最大,AQ群体和HK群体之间的遗传距离最小,不符合地理分布格局。群体间遗传分化系数F_st及遗传距离分析结果表明,PY和DT群体与其他群体的遗传距离相对较远。分子系统树和单倍型网络进化分析显示,PY和DT群体聚为一个分支。AMOVA分析发现,遗传变异主要来自群体内,中性检验、错配分布图及BSP（Bayesian skyline plot）结果表明陈氏新银鱼群体可能出现过群体扩张。     

挂榜山小鲵线粒体DNA COⅠ基因及D-loop区序列研究

研究克隆了挂榜山小鲵COⅠ基因及D-loop区全长,结果显示挂榜山小鲵COⅠ基因及D-loop区全长分别为1 551 bp和803 bp.运用MEGA4.0软件P-distance法分别比较COⅠ基因及D-loop区小鲵科19个物种的遗传距离,结果显示挂榜山小鲵与小鲵属遗传距离比与小鲵科其它属物种的小,并且挂榜山小鲵与Zhang et al(2006)提交的中国小鲵相应序列的遗传距离几乎为0,构建了MP分子系统发生树也显示挂榜山小鲵与小鲵属同属一个分支,且与Zhang et al提交的中国小鲵聚为一小支.通过以上分析认为挂榜山小鲵属于小鲵科小鲵属,这与传统分类学方法一致.     

大小蠹来源地的COⅠ基因标记

【背景】大小蠹属昆虫是重要的林木害虫,我国口岸有多次截获记录,确定大小蠹的来源地可以有针对性地加强对大小蠹的检验检疫工作。【方法】测定了5种高风险大小蠹(红脂大小蠹、红翅大小蠹、中欧山松大小蠹、落叶松大小蠹和间大小蠹)共12个样本的线粒体DNA细胞色素氧化酶C亚基Ⅰ基因(COⅠ)的部分序列。【结果】利用巢式PCR技术,在不同种类的大小蠹样本中均获得了530bp的靶标片段,比对分析显示,不同种大小蠹之间的COⅠ序列差异显著,同种大小蠹不同个体之间的COⅠ序列存在一定的差异,但差异不显著。系统进化树分析结果显示,大小蠹可以明显分为2支,其中,间大小蠹单独为一分支,另一分支由红脂大小蠹、红翅大小蠹、中欧山松大小蠹和落叶松大小蠹组成;同时,同种大小蠹不同个体的来源情况在进化树中有一定体现。【结论与意义】COⅠ基因可以较好地反映样本的来源地,对今后制定大小蠹的具体检验检疫措施有实际指导意义。     

基于COⅠ基因序列的蜜蜂属系统发育分析及其舞蹈和筑巢行为进化分析

【目的】分析蜜蜂属Apis的系统发育关系,并在此基础上探讨蜜蜂属舞蹈方向、舞蹈声音、营巢环境、巢脾结构的祖先状态和演变过程。【方法】PCR扩增并测定中国分布的蜜蜂属内东方蜜蜂A. cerana、西方蜜蜂A. mellifera、大蜜蜂A. dorsata、黑大蜜蜂A. laboriosa、小蜜蜂A. florea和黑小蜜蜂A. andreniformis的线粒体COⅠ基因序列,并从NCBI数据库中下载分布于其他国家或地区的上述6种蜜蜂以及绿努蜂A. nulunsis、苏拉威西蜂A. nigrocinta、沙巴蜂A. koschevnikovi、炳式大蜜蜂A. dorsata binghami的COⅠ同源序列。分别利用最大简约法(MP)、最大似然法(ML)和贝叶斯分析(BI)依据这些序列数据构建蜜蜂属系统发育关系。对蜜蜂属上述种的舞蹈语言和筑巢行为进行编码并作为性状特征标记到系统发育树中,利用简约法对祖先状态进行追溯。【结果】系统发育分析结果表明,蜜蜂属可划分为3大类群,即穴居蜜蜂类群(东方蜜蜂、西方蜜蜂、苏拉威西蜂、绿努蜂、沙巴蜂)、大蜜蜂类群(大蜜蜂、黑大蜜蜂)和小蜜蜂类群(小蜜蜂、黑小蜜蜂);小蜜蜂类群更加接近于祖型,大蜜蜂类群和穴居蜜蜂类群是两支单系;炳式大蜜蜂是独立于大蜜蜂和黑大蜜蜂的蜂种,且与黑大蜜蜂的亲缘关系更近。祖先状态重建结果显示：蜜蜂属祖先在露天环境下筑造垂直的单脾,且在传播食物或巢址信息时跳水平方向的无声摆尾舞,有嗡嗡声的舞蹈及筑造复脾是后来形成的。【结论】COⅠ基因可作为分子标记用于分析蜜蜂属的舞蹈和筑巢行为的祖先状态及进化过程;蜜蜂筑造复脾、跳有嗡嗡声的舞蹈是后期的适应性进化行为。