猫蛱蝶线粒体基因组全序列分析

采用PCR步移法对猫蛱蝶Timelaea maculata线粒体基因组全序列进行了测定和分析.分析结果表明:猫蛱蝶线粒体基因组全长15 178 bp,包括13个蛋白编码基因、22个tRNA基因、2个rRNA基因和一段长度为382 bp的A+T富含区,基因排列顺序与其它已知鳞翅目昆虫相同.猫蛱蝶线粒体基因组中存在很高的A+T含量(81.1％).13个蛋白编码基因中除CO Ⅰ以CGA作为起始密码外,其余蛋白质基因均以ATN作为起始密码子.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、TAG为终止密码子.在所测得的22个tRNA基因中,除tRNAser(AGN)缺少DHU臂外,其余tRNA均能形成典型的三叶草结构.与其它多数鳞翅目昆虫一样,猫蛱蝶的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19 bp,并散在着一些长短不一的串联重复单元.     

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。     

大紫蛱蝶线粒体基因组全序列分析

通过PCR步移法对大紫蛱蝶Sasakia charonda coreana线粒体基因组全序列进行了测定和分析。分析结果表明:大紫蛱蝶线粒体基因组全长15233bp,包括13个蛋白编码基因、22个tRNA基因、2个rRNA基因以及长度为381bp的非编码区。A、T、C、G碱基含量分别为39.7%、40.2%、12.2%、7.9%。9个蛋白编码基因和14个tRNA基因在J链编码,其余4个蛋白编码基因和8个tRNA基因在N链编码,基因排列顺序与其它已知鳞翅目昆虫相同。13个蛋白编码基因中除COⅠ以CGA作为起始密码外,其余蛋白质基因均以ATN作为起始密码子,终止密码子多数为典型的TAA、TAG,只有COⅡ和ND4以单独的T作为终止密码子。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。与其它多数鳞翅目昆虫一样,大紫蛱蝶的非编码区序列中散在着一些长短不一的串联重复单元,在与其近缘物种非编码区的比较当中并未发现共同的保守序列区。     

斐豹蛱蝶线粒体基因组全序列的测定和分析(英文)

该研究对斐豹蛱蝶(Argyreus hyperbius)(鳞翅目:蛱蝶科)线粒体基因组全序列进行了测定和初步分析。结果表明:斐豹蛱蝶线粒体基因全序列全长为15156bp,包含13个蛋白质编码基因、22个tRNA和2个rRNA基因以及1个非编码的A+T富集区,基因排列顺序与其它鳞翅目种类一致;线粒体全序列核苷酸组成和密码子使用显示出明显的A+T偏好(80.8%)和轻微的AT偏移(AT skew,?0.019)。基因组中共存在11个2～52bp不等的基因间隔区,总长96bp;以及14个1～8bp不等的基因重叠区,总长34bp。除COI以CGA作为起始密码子外,13个蛋白质编码基因中的其余12个基因是以ATN作为起始密码子。除COI和COII基因是以单独的一个T为终止密码子,其余11个蛋白质编码基因都是以TAA结尾的。除了缺少DHU臂的tRNASer(AGN),其余的tRNA基因都显示典型的三叶草结构。tRNA(AGN)和ND1之间的基因间隔区包含一个ATACTAA结构域,这个结构域在鳞翅目中是保守的。A+T富集区没有较大的多拷贝重复序列,但是包含一些微小重复结构:ATAGA结构域下游的20bp poly-T结构,ATTTA结构域后的(AT)9重复,以及位于tRNAMet上游的5bp poly-A结构等。这项研究所揭示的斐豹蛱蝶的线粒体基因组特征,不仅为认识蛱蝶科的遗传多样性贡献数据,而且对于该物种的保护生物学、群体遗传学、谱系地理及演化研究等具有重要意义。     

菜粉蝶线粒体基因组的全序列测定和分析

目前关于蝶类线粒体基因组全序列及其分子进化的研究还不多见。本研究通过长PCR和引物步移法对菜粉蝶Pieris rapae Linnaeus线粒体基因组全序列进行了测定和初步分析。结果表明：菜粉蝶线粒体基因组全长15 157 bp, 包含13个蛋白编码基因、22个tRNA和2个rRNA基因以及1个非编码的控制区域, 它们的长度分别是11 196 bp, 1 474 bp, 2 093 bp和393 bp。37个基因的位置与已报道的其他蝶类基本一致, 共有10对基因间存在总共59 bp的重叠, 重叠碱基数在1~35 bp之间; 基因间隔序列共计13处120 bp, 间隔长度1~46 bp不等, 最大的基因间隔46 bp, 位于tRNA^Ile和tRNA^Gln基因之间。另外, 基于13个蛋白质编码基因的氨基酸序列, 重建了基于蛋白质编码基因序列数据的11种代表性蝶类的NJ和MP系统树。结果表明:凤蝶类(包括凤蝶和绢蝶)为一大支系, 粉蝶类、 灰蝶类与蛱蝶类(包括蛱蝶、 珍蝶)构成另一大支系。结果不支持粉蝶科与凤蝶科（包括凤蝶类和绢蝶类）构成单系群, 却显示粉蝶科、 灰蝶科和蛱蝶科的组合为单系群。     

柳紫闪蛱蝶线粒体基因组全序列及与相关蛱蝶类的比较分析(英文)

该文对柳紫闪蛱蝶Apaturailia(鳞翅目:蛱蝶科)的线粒体基因组全序列进行了测定,同时结合其它已知蛱蝶类的相应序列进行了比较分析。结果显示:柳紫闪蛱蝶的线粒体基因组(GenBankaccessionno.:JF437925)是一个15242bp的环状DNA分子,包含13个蛋白质编码基因、2个rRNA基因和22个tRNA基因。13个蛋白编码基因中,除了COI基因的起始密码子是CGA外,其余12个蛋白编码基因都具有标准的ATN起始密码子;柳紫闪蛱蝶与其它已测的10种蛱蝶在基因定位和排列顺序方面几乎相同,只是在非编码序列上存在细微的差异,其核苷酸的构成及密码子使用频率都处于鳞翅目昆虫的范围之内。22个的tRNA基因中,除了tRNASer(AGN)缺少DHU臂,其余的tRNA基因都显示为典型的三叶草结构。基因组共存在9处基因间重叠区(总长度为33bp)以及12个基因间隔区(总长为155bp,最长间隔是49bp,最短的是1bp)。在ND6和Cytb间的间隔区中还发现有(TA)23似微卫星结构。与其他蛱蝶类相似,403bp的AT富集区包含有ATAGA,ATTTA二个保守模块(一个21bp的poly-T,一个10bp的poly-A),以及二个似微卫星的重复结构((TA)10和(TA)7)。     

中华攀雀线粒体基因组全序列测定与分析

该研究使用长PCR扩增和引物步移法测定了中华攀雀(Remiz consobrinus)线粒体基因组全序列,在对序列进行拼接和注释的基础上,分析了其结构、序列组成及蛋白编码基因密码子使用情况等,并对22个tRNA和2个rRNA的二级结构以及控制区结构进行了预测及系统发育分析,为雀形目鸟类的系统发育研究提供了新信息。中华攀雀线粒体基因组全长16737bp,GenBank登录号KC463856,碱基A、T、C、G的含量分别为27.8%、21.5%、35.4%及15.3%,37个基因排列顺序与已报道的其他鸟类基本一致,包含13个蛋白编码基因、22个tRNA基因、2个rRNA基因及1个非编码的控制区(D-loop),有18对基因间共存在77bp的间隔,7对基因间共存在30bp的重叠。除ND3基因的起始密码子为ATT外,其余均为标准的ATG,11个蛋白编码基因的终止密码子为TAA、TAG、AGA或AGG,2个为不完全终止密码子T(COⅢ、ND4)。除tRNASer-AGNDHU臂缺失外,其余21个tRNA均可形成典型的三叶草结构,在出现的27处碱基错配中有19处为常见的G-U错配。SrRNA和LrRNA二级结构分别包含3个结构域47个茎环结构和6个结构域60个茎环结构,与所发表的其他鸟类rRNA二级结构大体一致。中华攀雀控制区发现了同样存在于其他鸟类控制区的保守框F-box、D-box、C-box、B-box、Bird similarity-box和CSB1-box。该研究支持将攀雀科作为独立的科,同时,支持莺总科与攀雀科的单系性。     

大豆蚜线粒体基因组序列测定与分析

采用LongPCR和引物步移法测得大豆蚜Aphis glycines Matsumura线粒体基因组约90%的序列,并与蚜总科Aphidoidea已报道的3种蚜虫进行了比较。结果表明:已测得的序列长度为13696bp,AT含量为83.3%;蛋白质编码基因起始密码子都为ATN,COI、ND4、CYTB、ND2使用不完整终止密码子T,其余都使用常见终止密码子TAA;15个tRNA基因除tRNA-W外都能折叠成典型的三叶草二级结构。比较大豆蚜、豌豆蚜Acyrthosiphon pisum(Harris)、麦二叉蚜Schizaphis graminum(Rondani)和葡萄根瘤蚜Daktulosphaira vitifoliae(Fitch)的线粒体基因组,结果表明4个种均具有后生动物线粒体基因组中常见的基因,基因顺序与假想昆虫祖先的排列方式相同,但豌豆蚜包含3个tRNA-M;蛋白质编码基因的起始密码子都为ATN,除葡萄根瘤蚜外,其他3种蚜虫的COⅠ、ND4使用不完整终止密码子T;tRNA-W的二级结构中都存在TψC臂中"茎"的结构缺失,只有环的结构;而蛋白质编码基因使用最频繁的氨基酸略有不同,大豆蚜为Leu,豌豆蚜和麦二叉蚜为Ile;大豆蚜和麦二叉蚜的ND4/ND4L都存在7bp的重叠序列,而豌豆蚜和葡萄根瘤蚜没有发现此现象。     

残锷线蛱蝶线粒体基因组全序列及其系统学意义(英文)

对残锷线蛱蝶(Parathymasulpitia)(鳞翅目:蛱蝶科)线粒体基因组全序列进行了测定。结果表明:残锷线蛱蝶线粒体基因组全序列全长为15268bp,除了在trnS1(AGN)和trnE基因之间有一段121bp长的基因间隔外,其基因的排列顺序及排列方向与大多数已测鳞翅目物种基本一致。在蛋白质编码基因中,除cox1以CGA作为其起始密码子之外,其余12个蛋白质编码基因都以标准的ATN作为起始密码子。此外,除nad4基因以单独的T为终止密码子,其余12个蛋白质编码基因都以TAA结尾。除trnS1(AGN)缺少DHU臂之外,22个tRNA基因都显示典型的三叶草形二级结构。除A+T富集区外的非编码序列中,线粒体基因组共含有11个基因间隔区。其中,最长的一个121bp的基因间隔区位于trnS1(AGN)和trnE之间,其A+T含量高达100%。另外,和其他鳞翅目物种一样,在其A+T富集区的3’端有一段长达18bp的poly-T结构。A+T富集区内部没有明显的小卫星样多拷贝重复序列,而含有一些微卫星样的重复结构。本研究基于13种蛋白编码基因序列的组合数据,用最大似然法和贝叶斯法对蛱蝶科几个主要亚科间共9个代表物种间的系统发生关系进行了分析。结果表明,本研究的结果与前人的分子系统学研究结论基本吻合(其中,线蛱蝶亚科和釉蛱蝶亚科互为姐妹群),而与形态学的研究结论不一致。     

白纹佛蝗线粒体全基因组序列

通过长PCR扩增线粒体全基因组进行保守引物步移法结合克隆测序技术,对白纹佛蝗mtDNA 全序列进行了测定和分析.结果表明:白纹佛蝗线粒体基因组全长15 657 bp,包含13 个蛋白编码基因、22个tRNA 基因和2 个rRNA 基因以及1个非编码的控制区域,它们的长度分别是11 202 bp,1 486 bp,2 156 bp 和 728 bp.37个基因的位置与飞蝗的一致,有9对基因间存在41 bp重叠,重叠碱基数在 1～8 bp之间;基因间隔序列共计21处 126 bp,间隔长度从 1～20 bp不等,最大的基因间隔是20 bp,是在tRNALys 和 ATP8 基因之间.还对lrRNA和srRNA二级结构进行了预测,同时也对tRNA反密码子臂的碱基对类型以及不同链上蛋白编码基因的A/T,C/G组成偏向性进行了详细的讨论.     

云斑车蝗线粒体基因组全序列测定与分析

采用长距 PCR 扩增及保守引物步移法并结合克隆测序测定并注释了云斑车蝗 Gastrimargus marmoratus （Thunberg）的线粒体基因组全序列。结果表明：云斑车蝗线粒体基因组全序列为15 904 bp（GenBank登录号为EU527334）,A+T含量略高于非洲飞蝗Locusta migratoria,为76.04%,包括13个蛋白质编码基因,22个tRNA 基因,2个rRNA基因和一段1 057 bp的A+T富集区。蛋白质基因的起始密码子中,除COⅠ和ND5为TTG以外,均为昆虫典型的起始密码子ATN。ND5基因使用了不完全终止密码子T,其余基因均为典型的TAA或TAG。预测了22个tRNA基因的二级结构,发现tRNA^Ser（AGN）缺少DHU臂, tRNA^Ser（UGY）的反密码子环上有9个碱基。预测了云斑车蝗12S和16S rRNA二级结构,分别包括3个结构域30个茎环和6个结构域44个茎环。A+T富集区含有3个串联重复序列。     

Parallel evolution of truncated transfer RNA genes in arachnid mitochondrial genomes

The cloverleaf secondary structure of transfer RNA (tRNA) is highly conserved across all forms of life. Here, we provide sequence data and inferred secondary structures for all tRNA genes from 8 new arachnid mitochondrial genomes, including representatives from 6 orders. These data show remarkable reductions in tRNA gene sequences, indicating that T-arms are missing from many of the 22 tRNAs in the genomes of 4 out of 7 orders of arachnids. Additionally, all opisthothele spiders possess some tRNA genes that lack sequences that could form well-paired aminoacyl acceptor stems. We trace the evolution of T-arm loss onto phylogenies of arachnids and show that a genome-wide propensity to lose sequences that encode canonical cloverleaf structures likely evolved multiple times within arachnids. Mapping of structural characters also shows that certain tRNA genes appear more evolutionarily prone to lose the sequence coding for the T-arm and that once a T-arm is lost, it is not regained. We use tRNA structural data to construct a phylogeny of arachnids and find high bootstrap support for a clade that is not supported in phylogenies that are based on more traditional morphological characters. Together, our data demonstrate variability in structural evolution among different tRNAs as well as evidence for parallel evolution of the loss of sequence coding for tRNA arms within an ancient and diverse group of animals.     

Repeat sequences from complex ds DNA viruses can be used as minisatellite probes for DNA fingerprinting

In a search for new fingerprinting probes for use with sheep, repeat sequences derived from five poxviruses, an iridovirus and a baculovirus were screened against DNA from sheep pedigrees. Probes constructed from portions of the parapox viruses, orf virus and papular stomatitis virus and the baculovirus from the alfalfa looper, Autographa californica, nuclear polyhedrosis virus all gave fingerprint patterns. Probes from three other poxviruses and an iridovirus did not give useful banding patterns.     

The complete nucleotide sequence of the mitochondrial genome of the cabbage butterfly,Artogeia melete （Lepidoptera： Pieridae）

The complete mitochondrial genome （mitogenome） of Artogeia melete was determined as being composed of 15,140 bp, including 13 protein-coding genes （PCGs）, 2 rRNA genes, 22 tRNA genes, and one control region. The gene order of A. melete mitogenome is typical of Lepidoptera and differs from the insect ancestral type in the location of trnM. The A. melete mitogenome has a total of 119 bp of intergenic spacer sequences spread over 10 regions, ranging in sizes between 1 and 48 bp. The nucleotide composition of the A. melete mitogenome is also biased toward A ＋ T nucleotides （79.77%）, which is higher than that of Ochrogaster lunifer （77.84%）, but lower than nine other lepidopterans sequenced. The PCGs have typical mitochondrial start codons, except for coxl, which contains the unusual CGA. The coxl, cox2, nad2, and nad5 genes of the A. melete mitogenome have incomplete stop codons （T）. The A. melete A ＋ T-rich region contains some conserved structures that are similar to those found in other lepidopteran mitogenomes, including a structure combining the motif ‘ATAGA＇, a 19-bp poly（T） stretch, a microsatellite （AT）n element, and a 9-bp poly（A） upstream trnM. The A. melete mitogenome contains a duplicated 36-bp repeat element, which consists of a 26- bp core sequence flanked by 10-bp perfectly inverted repeats.     

The complete mitochondrial genome of the onychophoran Epiperipatus biolleyi reveals a unique transfer RNA set and provides further support for the ecdysozoa hypothesis

Onychophora (velvet worms) play a crucial role in current discussions on position of arthropods. The ongoing Articulata/Ecdysozoa debate is in need of additional ground pattern characters for Panarthropoda (Arthropoda, Tardigrada, and Onychophora). Hence, Onychophora is an important outgroup taxon in resolving the relationships among arthropods, irrespective of whether morphological or molecular data are used. To date, there has been a noticeable lack of mitochondrial genome data from onychophorans. Here, we present the first complete mitochondrial genome sequence of an onychophoran, Epiperipatus biolleyi (Peripatidae), which shows several characteristic features. Specifically, the gene order is considerably different from that in other arthropods and other bilaterians. In addition, there is a lack of 9 tRNA genes usually present in bilaterian mitochondrial genomes. All these missing tRNAs have anticodon sequences corresponding to 4-fold degenerate codons, whereas the persisting 13 tRNAs all have anticodons pairing with 2-fold degenerate codons. Sequence-based phylogenetic analysis of the mitochondrial protein-coding genes provides a robust support for a clade consisting of Onychophora, Priapulida, and Arthropoda, which confirms the Ecdysozoa hypothesis. However, resolution of the internal ecdysozoan relationships suffers from a cluster of long-branching taxa (including Nematoda and Platyhelminthes) and a lack of data from Tardigrada and further nemathelminth taxa in addition to nematodes and priapulids.