基于粪便DNA 的青海雪豹种群遗传结构初步研究

雪豹是国际关注的全球濒危物种,由于独特的生活习性,其确切分布区、种群数量和遗传结构信息非常有限,基于粪便DNA 分析技术的发展为该物种的研究提供了新的手段。在青海省都兰县宗加乡、诺木红乡和治多县索加乡收集到106 份疑似雪豹粪便样品,成功地扩增了78 份粪便样品的mtDNA Cyt b 基因片段,并进行测序。经过GenBank 数据库的Blastn 比对,确定了21 份为雪豹粪便,其中宗加乡11 份、诺木红乡5 份、索加乡5份。经过Clustal W 和DNASP 软件比对分析,在21 份雪豹粪便DNA 中,共检测出7 个多态性位点,分为4 个单倍型,单倍型多态性(h)为0. 384,核苷酸多态性(π)为0.35% 。三个样地之间的遗传距离为0.002 ～ 0.005,核苷酸差异为0.200 ～1. 273。结果表明了3 个取样区均有雪豹存在,且存在较丰富的遗传多态性,样地间也存在一定的遗传差异。     

基于线粒体 Cyt b 基因的柴达木盆地子午沙鼠的遗传多样性与种群结构分析

对采集自柴达木盆地4个子午沙鼠种群的线粒体Cyt b部分序列进行测序,分析其遗传多样性和种群间系统进化关系。结果显示：冷湖-苏干湖种群的遗传多样性最高（Hd = 1.000;π = 0.00530）,花土沟种群的遗传多样性最低（Hd = 0.750;π = 0.00255）。分子变异分析结果显示61.68%的变异来自种群内,38.32%的变异来自种群间。其中, 冷湖-苏干湖种群与其他种群之间的遗传分化水平相对较低,格尔木种群与其他种群之间有较高水平的遗传分化。系统进化分析显示柴达木盆地子午沙鼠以冷湖-苏干湖为发源地沿盆地周边自西向东扩散,各种群之间存在广泛的基因交流。由于地理阻隔,格尔木种群与其他种群间基因交流较少。各地理种群间遗传距离与地理距离不相关。青藏高原大湖期是柴达木盆地各种群之间产生遗传分化的主要原因。     

基于线粒体Cyt b基因的雉鸡甘肃亚种的种群遗传结构

采用聚合酶链式反应(PCR)和直接测序法分析雉鸡甘肃亚种的种群遗传结构。测序获得了8个种群79个样本的长819bp的线粒体细胞色素b(Cytb)基因序列,发现7个变异位点,界定了6种单倍型(Haplotype),其中Hap-1是共享单倍型,占79.75%。在8个种群中,除ZJC和CHX种群外,其它种群的核苷酸多样性和单倍型多样性都很低,种群间遗传分化小,基因流大。ZJC种群由于亚种间的基因渗透,导致其遗传多样性最高。CHX种群受徽成盆地周边山地的森林隔离作用,单倍型最多。分子方差分析(AMOVA)表明,遗传变异主要发生在种群内,占86.44%。种群间和地理种群组间差异不显著。地理种群组的核苷酸多样性(π)同形态上的变异规律一致。FS值检测表明,雉鸡甘肃亚种曾发生过快速扩张。     

基于线粒体Cyt b基因的龙头鱼群体遗传结构分析

在我国黄海、东海和南海海岸带上, 选取青岛、南通、舟山、三门、宁德、泉州和湛江共7个群体164尾龙头鱼(Harpadon nehereus)为研究对象, 通过PCR扩增共获得长度为1112 bp的线粒体DNA细胞色素b (Cyt b)基因序列, 共检测到32个变异位点, 其中单变异位点27个, 简约信息位点1个。164条序列定义了29个单倍型, 平均单倍型多样性(H_d)和核苷酸多样性(π)分别为0.3026±0.0479和0.000371±0.000379, 其中泉州群体的单倍型多样性和核苷酸多样性均最低。分析比较了不同龙头鱼群体间遗传变异情况, 发现群体间平均遗传距离为0.00035, 遗传分化指数F_ST值均小于0.05, 群体间没有发生明显的遗传分化。AMOVA分析结果显示龙头鱼群体遗传差异主要来源于群体内个体间的变异。中性检验的Tajima’s D和Fu’s F_s统计值均为负值且显著偏离中性, 核苷酸不配对分布图呈现明显的单峰分布, 表明龙头鱼历史上经历了群体扩张事件, 参考已知海洋鱼类Cyt b基因2%每百万年的进化速率, 估算群体扩张发生的时间大约在0.08—0.32百万年前的第四纪更新世中晚期。     

黄河裸裂尻鱼群体遗传结构和Cyt b序列变异

测定了来自黄河上游和柴达木盆地托索湖的裸裂尻鱼共16个个体的Cytb基因全序列(1141bp),探讨了种群结构和遗传多样性。用MEGA2.1软件分析了碱基组成和序列变异;以青海湖裸鲤、花斑裸鲤和极边扁咽齿鱼为外类群,用PAUP*4.0b10程序构建了单倍型NJ树;用Arlequin Ver.2000程序计算了群体间遗传变异值(Fst)和Nm值以及群体分化概率值。结果显示,来自柴达木水系托索湖的裸裂尻鱼没有形成单系群,Fst=0.204(P0.05),Nm=1.95。初步判断,黄河和柴达木水系托索湖的裸裂尻鱼未显著分化,支持将柴达木裸裂尻鱼(Schizopygopsis kessleri)归并入黄河裸裂尻鱼(Schizopygopsis pylzovi)的形态学结果。两种群核苷酸多样度()分别为0.0012和0.0026,表现为较低水平。根据校正的分子钟推测,黄河和托索湖裸裂尻鱼群体分歧时间为距今7万年左右的更新世末期,结合地理分布的资料和古地质事件,对黄河裸裂尻鱼群体分布水系间的历史联系进行了分析。     

基于线粒体Cyt b序列对新疆额尔齐斯河贝加尔雅罗鱼遗传结构的分析

采用线粒体Cyt b基因序列对额尔齐斯河流域的青河(QH,18尾)、哈巴河(HBH,21尾)、185团(185T,18尾)和乌伦古湖(WLG,20尾)4个贝加尔雅罗鱼(Leuciscus leuciscus baicalensis)群体进行了遗传结构的比较分析。在片段长度为1 109 bp的同源序列上,77尾个体共检测到54种单倍型,其中共享单倍型7个,总单倍型多样性指数(Hd)、总核苷酸多样性指数(π)和平均核苷酸差异数(K)分别为0.981 9、0.008 21和9.091,且185团群体单倍型多样性指数和核苷酸多样性指数最高、青河群体最低。4个群体间遗传距离在0.006~0.011之间,基于Kimura 2-parameter法构建的单倍型邻接关系树分为3支,群体间遗传关系和地理分布没有明显的相关性。AMOVA分析显示额尔齐斯河流域贝加尔雅罗鱼遗传差异极显著(P0.01)。青河和乌伦古湖群体基因流(Nm)远高于其他群体间,推测乌伦古河或许是二者进行基因交流的渠道。尽管单倍型核苷酸不配对分布呈双峰,但偏差平方和(Q)与粗糙指数(r)均不显著(P0.05),且Tajima′s D和Fu′s Fs检验也均显著偏离中性,结合群体呈现高单倍型多样性和低核苷酸多样性的特点,推测贝加尔雅罗鱼经历了群体扩张事件。参考已校正的鲤科鱼类Cyt b基因0.76%/Ma的进化速率,估算群体扩张的时间大约在1.97 Ma前的更新世中晚期,推测该时期阿尔泰山地区发生的冰川作用和频繁的古地震造成的地理隔离和融合可能是贝加尔雅罗鱼发生群体扩张的重要原因。     

基于线粒体细胞色素b基因序列的版纳鱼螈四个种群遗传多样性与遗传结构研究

版纳鱼螈Ichthyophis bannanicus 是蚓螈类在我国分布的唯一物种,目前已知分布在云南、广西和广东的部分地区.本研究获得4个版纳鱼螈种群的87个个体的线粒体DNA细胞色素6基因1 000 bp序列,对序列变异、遗传多样性、种群结构和种群动态进行了分析.经比对后87个序列发现39个(3.9%)多态性位点,共定义了22个单倍型.序列分析结果显示版纳鱼螈种群单倍型多样性和核苷酸多样性与其它两栖动物接近,说明版纳鱼螈各种群仍保持一定的遗传多样性水平.单倍型网络关系图和系统发生分析均显示来自云南和两广地区的版纳鱼螈分歧明显,已形成了不同的进化谱系.种群遗传结构分析也显示来自云南的勐腊种群与两广各种群之间显著的遗传差异,这提示分布在云南与两广地区的版纳鱼螈应作为不同的管理单元(MU)进行保护.综合两种中性检验(Fu's Fs=9.44,P=0;Tajima's D=1.88,P=0.013)和种群增长指数(g=5415.03±297.55)分析的结果表明,两广地区的版纳鱼螈可能经历近期的种群扩张事件.     

大麝鼩韩国种群与俄罗斯远东种群之间的遗传分化:基于线粒体Cyt b 基因的分析

为重新分析韩国大麝鼩种群与相邻的俄罗斯远东种群之间的遗传分化情况,我们获得9 条来自韩国4 个地点和俄罗斯3 个地点的大麝鼩线粒体细胞色素b 基因(Cyt b)全序列,并将其与来自GenBank 的4 条Cyt b 全序列和4 条Cyt b 部分序列进行比较。结果发现韩国的大麝鼩并非只有一种基因型,因此,在利用Cyt b 部分序列进行种群遗传学分析时需格外注意。基于Cyt b 全序列分析,发现韩国的大麝鼩与俄罗斯远东地区的大麝鼩之间存在1.08% 的平均JC 距离和7 个位点的差异,推测韩国的大麝鼩与俄罗斯远东地区的大麝鼩在包括末次冰盛期在内的很长时期都没有进行过遗传交流。目前的测序结果不支持当前认为大麝鼩为单系群的亚种分类理论,支持韩国大麝鼩是C. l. thomasi 亚种的分类理论,但还需进一步对中国东北地区的样品进行测序分析后才能最终确认。     

基于线粒体Cytb基因全序列的松江鲈群体遗传结构分析

对松江鲈(Trachidermus fasciatus Heckel)中国沿海7个群体和日本有明海群体的线粒体Cytb基因全序列进行了测定、分析。结果显示: 47个个体共检测到31个单倍型, 8个群体均呈现出较高的单倍型多样性(0.60-1.00)和较低的核苷酸多样性(0.0005-0.0041)的特点。AMOVA分析结果及单倍型邻接关系树和单倍型网络关系图均显示松江鲈分为中国和日本两个世系, 而中国世系的7个群体未呈现出明显的地理遗传结构。基于核苷酸Kimura双参数替代模型计算得出的中国和日本两个世系的净遗传距离, 再参照其他硬骨鱼类线粒体Cytb基因2%/Ma(百万年)的分歧速率, 推测松江鲈中日两个世系间分化时间约为41万年前。对中国世系进行群体历史动态分析, 中性检验结果均为负值且显著, 核苷酸不配对分布呈单峰型, 表明松江鲈中国世系曾发生过群体扩张, 其扩张时间大约为12万年前。     

基于Cyt b 基因序列研究5个地理种群叉尾斗鱼的遗传变异

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基于细胞色素b基因的中国岩羊不同地理种群遗传差异分析

为了揭示中国岩羊不同地理种群的遗传差异,探讨岩羊亚种分化的分子机制,采用中国岩羊不同地理种群的细胞色素b(Cyt b)基因的全序列,分析了碱基变异情况、遗传距离以及核苷酸序列差异。用最大似然法和贝叶斯法构建分子系统树并对获得的拓扑结构进行分析。结果发现,西藏亚种与四川亚种Cyt b基因平均序列差异为4.2%(±0.007),处于偶蹄目亚种的序列差异范围内,支持了目前对岩羊西藏亚种的分类地位。四川亚种内部各地理种群之间的遗传距离(0.033±0.0 111)与它们分别到西藏种群的遗传距离(0.042±0.007)差异不显著(t=1.824,P=0.084),说明四川亚种内部各地理种群间已经发生较显著的遗传分化。其中,四川、甘肃和青海种群亲缘关系较近,并与四川亚种内部的其它种群已产生了显著的遗传分化。因此认为四川亚种内部各地理种群的种下分化需要深入研究。     

The solution structure of the oxidized bovine microsomal cytochrome b(5) mutant V61H

Using 1488 NOE constraints, 19 stereo-specific assignments, 13 pairs of H-bond constraints, and 140 pseudo-contact shift constraints, a family of 35 structures of bovine microsomal cytochrome b(5) mutant V61H has been obtained through the program PSEUDYANA. The family has been further refined by restrained energy minimization to give a family of final structures. The RMSD values of final structures with respect to the average structure are 0.45+/-0.11 and 0.96+/-0.10A for backbone and heavy atoms, respectively. The final Deltachi(ax) and Deltachi(rh) values are 2.34 x 10(-32) and -0.67 x 10(-32)m(3), respectively. The comparisons between the solution structures of mutant V61H and WT cytochrome b(5), and X-ray structure of the mutant V61H show that the global folding of the molecule in solution is unchanged and the side-chain of His61 deviates from the heme pocket and extends into the solvent like in its crystal structure. However, the helices around the heme pocket undergo outward global displacement while their local conformations are well maintained. Meanwhile, the heme ring shows a little off the heme pocket, which accounts for the lower stability of the mutant. Additionally, the axial ligand rings counterclockwise rotate around His39 N-Fe axis due to the mutation, which is confirmed by variation of the hyperfine shifts of the heme protons of V61H compared to those of WT cytochrome b(5).     

Bioinformatics Analysis the Complete Sequences of Cytochrome b of Takydromus sylvaticus and Modeling the Tertiary Structure of Encoded Protein

Cytochrome b (cyt b) gene complete sequences (1143bp) of Takydromus sylvaticus were sequenced. In order to clarify the phylogenetic position of the Takydromus sylvaticus, we investigated the phylogeny of 15 Takydromus spp. distributed in East-Asia by Maximum Parsimony (MP), Bayesian Inference (BI), and Maximum Likelihood (ML) methods using DNA fragments of cyt b genes. The results supported that the Platyplacopus merged into Takydromus and negated the validity of Platyplacopus. Furthermore, the prediction of tertiary structures of cyt b exhibited the CD loop region contain two short helices forming a hairpin arrangement, namely cd1 and cd2. Thermostability analysis shows that the CD-loop region is unstable thermodynamically and may provide mobility to amino acids located at the heme, and might provide high flexibility to the top of ISP (iron-sulfur protein) and the cavity region of Qo binding site. It suggested that the two short helices of CD loop region of cyt b was a dominating portion for ISP binding site.     

黑龙江省东完达山地区东北虎猎物种群现状及动态趋势

猎物种群丰度是限制虎分布和数量的关键因子,因此猎物种群密度监测和估算是虎保护的重要内容之一。应用采用大样方法,地理信息系统技术和多元统计分析,研究了黑龙江东完达山东部地区东北虎猎物种群(马鹿、狍子和野猪)现状及动态变化趋势。结果表明:研究地区马鹿的种群平均密度为(0.2010±0.0270)只/km²、狍子的平均种群密度为(0.4980±0.0436)只/km²、野猪的平均种群密度为(0.3423±0.0275)只/km²。单因素方差分析表明,在相同生境下,3种有蹄类密度在在阔叶混交林中和杂木林中差异极为显著;不同的生境,3种猎物的猎物的密度也存在着显著差异。相关分析表明马鹿密度和野猪密度程正相关,而马鹿密度和狍子密度、狍子密度和野猪密度则不相关。 同1989年该地区东北虎猎物种群相比:1989-2002年的13 a时间内马鹿的年平均递减率为13.48%、狍子的年平均递减率为12.69%、野猪的年平均递减率为1.89%。     

生境不完全重叠的两种鲤科鱼类耐低氧及运动能力比较

以乌江流域亲缘关系近,但分布并不完全重叠的马口鱼(Opsariichthys bidens)和宽鳍鱲(Zacco platypus)作为实验对象,分别考察这两种实验鱼的低氧耐受及游泳运动能力。将野外采回的实验鱼置于(25±1)℃条件下,分别测定两种鱼的临界氧分压(Pcrit)、水面呼吸(ASR)、失去平衡点(LOE)以及在不同溶氧水平(8.0、4.0和2.0 mg/L)下的临界游泳速度(Ucrit)和活跃耗氧率(MO2active)。研究发现:马口鱼的Pcrit(2.44±0.20)mg/L显著高于宽鳍鱲(1.86±0.10)mg/L(P=0.031)。但马口鱼的50%ASR(1.23±0.16)mg/L显著低于宽鳍鱲(1.97±0.11)mg/L(P=0.023);马口鱼的50%LOE(0.84±0.01)mg/L同样显著低于宽鳍鱲(0.97±0.02)mg/L(P=0.004)。宽鳍鱲在8.0和4.0 mg/L下的游泳能力显著高于马口鱼,然而马口鱼和宽鳍鱲的Ucrit均随测定溶氧水平的下降而显著降低(P0.01);宽鳍鱲和马口鱼的运动耗氧率均随水流速度的增加而呈现指数增加,但随测定溶氧水平的降低运动耗氧曲线变得相对平缓,尤其是在溶氧为4.0 mg/L时马口鱼的运动耗氧曲线与宽鳍鱲相比越发平缓;两种实验鱼的MO2active随溶氧水平下降的变化趋势与Ucrit相似(P0.001)。结果表明:两种野外生存的实验鱼不仅在低氧耐受能力方面存在显著差异,而且两者的游泳运动能力也有不同表现,这很有可能与其遗传特征、生存环境及生态习性相关。     

中国美利奴羊H-FABP基因多态性及其与部分肉质性状的相关性

利用聚合酶链式反应-单链构象多态（PCR-SSCP）技术检测中国美利奴羊（Ovis aries var. Merino）心型脂肪酸结合蛋白基因（H-FABP）外显子2的单核苷酸多态性（SNPs）和遗传多态性,分析其与肌内脂肪（IMF）含量、肌纤维直径和肌纤维密度的相互关系,为该品种绵羊的分子标记辅助选择提供理论依据。结果显示,H-FABP基因外显子2有AA、AB和BB 3种基因型,AA型和BB型在778位均发生了C缺失,939位均发生了A→G转换,BB型还在789位发生了T→C转换,该突变导致所编码氨基酸发生了缬氨酸→丙氨酸的替换;BB型为IMF的优势基因型,与AB型相比差异显著（P<0.05）,与AA型相比差异极显著（P<0.01）;BB型对肌纤维直径存在负相关。结果提示,中国美利奴羊H-FABP基因外显子2具有多态性,该基因可能是中国美利奴羊肉质性状的主效基因,或者与控制肉质性状的主效基因相连锁。     

Genetic Analysis and Physical Mapping of Lk-4(t), a Major Gene Controlling Grain Length in Rice, with a BC2F2 Population

Grain size and shape are important factors affecting grain quality and yield in rice. Mapping, tagging and identification of their related genes can lead us to understand their expression pattern and mechanism network, which is to their control. In this study we mapped a grain length controlling gene named Lk-4(t) with SSR and CAPs markers by screening 800 recessive plants in a BC₂F₂ population derived from a cross of Shuhui527xXiaoli and backcrossed with Xiaoli as the donor parent. The distribution of grain shape parameters and thousand grain weight in F₂ and BC₂F₂ population showed that backcross can diminish most unnecessary variations to identify the target gene more clearly. There were only two grain length phenotypes found among the 3 209 BC₂F₂ plants, long and short, indicating it is a qualitative trait. The frequency distribution for the grain length showed a typical segregation ratio of 3 : 1, suggesting that only one allele was responsible for the variation. By screening the recessive long grain plants with three CAPs markers, P1-EcoR V, P2-Sac I and P3-Mbo I, we tagged the locus on the arm of chromosome 3 near the centromere. Lk-4(t) was located between P1-EcoRV and P2-Sac I, with genetic distance of 0.90 cM and 0.50 cM from the two markers respectively. Mapping of the gene is a foundation for its final identification and function analysis.     

淮河克氏原螯虾种群遗传结构

克氏原螯虾（Procambarus clarkii）是广泛分布于我国淡水水域的外来入侵物种,对其种群遗传结构的研究有助于了解种群扩散过程。本文测定了淮河流域自然水体中9个地理种群共151个野生克氏原螯虾线粒体COⅠ序列,获得624 bp的有效基因片段,共定义了25个单倍型。AMOVA分析结果表明,淮河流域的克氏原螯虾种群内的变异占主导地位,单倍型多样性和核苷酸多样性均为中等水平,各地理种群间平均遗传差异较小（F_st=0.078）,遗传差异不显著。系统发生树并没有按地理位置形成对应族群,表明克氏原螯虾各地理种群间存在明显的基因流,各地理种群间没有形成明显的种群遗传分化。