中国红鲤线粒体COⅡ基因的遗传变异和亲缘关系

通过线粒体COⅡ基因的序列分析,研究了我国4种红鲤——兴国红鲤(C．c．var．singuonensis)、荷包红鲤(C．c．var．wuyuanensis)、玻璃红鲤(C．c．var．wananensis)、瓯江彩鲤(C．c．var．color)和1种野鲤(Cyprinus carpio)的遗传变异和亲缘关系。结果表明：在所分析的607bp片段中,共有19个核苷酸变异位点,可归结为15种基因单倍型,其中5个变异位点可作为群体鉴别的单核苷酸标记(SNP);荷包红鲤的基因多样性(h)和核苷酸多样性(π)最高,玻璃红鲤最低;所有红鲤均存在极显著的遗传分化,其中兴国红鲤与玻璃红鲤的遗传分化指数(Fst)最高,而兴国红鲤与瓯江彩鲤的遗传分化指数最低。用邻接法构建的分子系统树表明,兴国红鲤与瓯江彩鲤属同一进化分支,而玻璃红鲤与荷包红鲤属另一进化分支。     

我国沿海三疣梭子蟹9个野生群体线粒体CR和COⅠ片段比较分析

通过对我国沿海三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)9个野生群体线粒体DNA控制区(putative control region,CR)基因片段和细胞色素氧化酶亚基Ⅰ(COⅠ)基因片段进行扩增和测序,分别得到长度为530bp和584bp的片段。分析结果表明:CR83条序列A T平均含量为73·2%,共检测到91个变异位点,83个个体具有66种单倍型(haplotype);COⅠ94条序列A T平均含量为62·2%,共检测到34个变异位点,94个个体具有34种单倍型(haplotype)。用MEGA3·1软件构建9个群体NJ分子树,聚类结果显示,黄海、东海、渤海6个群体之间的相对遗传距离比较近,聚为一大支,南海3个群体相对遗传距离比较近,聚为一大支。AMOVA分析表明,群体间的遗传分化指数(Fst)为-0·07454~0·27087,其中部分群体间达到显著差异(P<0·05)与极显著差异(P<0·01),说明我国三疣梭子蟹不同野生群体间存在一定遗传分化。     

基于CO Ⅰ基因部分序列对尾凤蝶属(鳞翅目,凤蝶科)四种蝴蝶分子系统关系及相关问题的探讨

为了探讨中国尾凤蝶属的系统发生关系,对中国产4种尾凤蝶属蝴蝶的细胞色素氧化酶Ⅰ(COⅠ)基因的部分序列进行了分析.在获得的636bp的序列中,有59个变异位点,47个简约信息位点;A、T、G、C碱基的平均含量分别为29.5%、40.8%、13.9%及15.8%;表现出明显的A T含量(70.3%)偏异.采用NJ、MP、ML法构建了分子系统树,结果表明尾凤蝶属二尾种组与多尾凤蝶亲缘关系较近,而三尾凤蝶较早分化出来.同时结果表明丽斑尾凤蝶和二尾凤蝶的COⅠ基因没有序列差异.对这2个物种3个个体的COⅡ基因进行了测序,结果也没有序列的差异,表明丽斑尾凤蝶和二尾凤蝶可能是同物异名.而三尾凤蝶的遗传多样性较为贫乏.     

不同色斑型异色瓢虫的同工酶比较

采用聚丙烯酰胺凝胶垂直板型电泳技术,对15种不同色斑型异色瓢虫Harmonia axyridis(Pallas)的酯酶同工酶(EST)、过氧化氢同工酶(CAT)、淀粉酶(α-AMY)和苹果酸脱氢酶(MDH)进行比较研究。结果表明:15份材料共获得25个同工酶位点,其中多态性位点20个,多态位点百分率为80%;根据酶带结果,利用NTSYSpc2·10e软件进行Jaccard相似系数分析,15种不同色斑型异色瓢虫遗传相似度为0·44~0·96,平均遗传距离为0·42;通过UPGMA聚类分析,在相似系数0·65处,15份瓢虫材料分为2大类群;主成分分析结果表明,显现变种、拟月斑变型和眼斑变型3种斑型瓢虫是异色瓢虫遗传变异的主线。     

基于COⅠ基因探讨北京及其周边地区跳钩虾种群遗传结构

跳钩虾Platorchestia japonica栖息于湖泊、河流岸边,是重要的环境指示生物。本研究以线粒体COⅠ基因片段为分子标记,对北京及其周边地区22个采样点的128个样本进行种群遗传多样性和遗传结构研究。结果显示,623 bp的COⅠ基因序列中有567个保守位点、56个变异位点和38个简约信息位点。128个样本检测到43个单倍型,单倍型多样性为0.938,核苷酸多样性为0.011 72。最大似然法和贝叶斯法构建的系统发育树以及单倍型网络图表明,研究区域跳钩虾没有明显的地理种群结构,但所有单倍型形成2个遗传进化支。分子变异分析结果证实,跳钩虾2个进化支间的遗传变异显著高于进化支内的,进化支间固定系数为0.852 19,表明2个进化支遗传分化明显。本研究为进一步研究中国区域跳钩虾的遗传结构提供了有意义的基础数据。     

基于线粒体 CO玉及 Cyt b 基因的7种龙虾类分子系统关系

运用PCR法扩增湛江沿海海域7种龙虾的线粒体COⅠ和Cytb基因并对其序列进行分析,以分析7种龙虾的分子系统关系。从7种龙虾中扩增到的COⅠ基因片段长度均为650bp,共存在224个核苷酸位点变异,变异率为35.22%,简约信息位点161个;扩增到的Cytb基因片段长度均为536bp,共存在148个核苷酸位点变异,变异率为29.48%,简约信息位点66个。所有的扩增序列中,没有发现碱基的缺失以及插入,序列中的转换大于颠换,且碱基替换多发生于密码子的第3位。以帝加洛真龙虾(Palinurus delagoae)、普通真龙虾(Palinurus elephas)、吉氏真龙虾(Palinurus gilchristi)为外群,对COⅠ和Cytb两个基因序列采用最大简约法(maximum parsimony,MP)和贝叶斯推论法(bayesian inference,BI)构建龙虾类分子系统树。结果显示:日本龙虾和密毛龙虾亲缘关系比较近,而其它5种龙虾与真龙虾属的3种关系较近,与传统的分类存在一定分歧。     

基于COⅠ、COⅡ和Cyt b基因部分序列研究斑粉蝶属(鳞翅目,粉蝶科)分子系统关系

为了探讨斑粉蝶属Delias的系统发生关系,对中国产6种斑粉蝶21只标本的细胞色素氧化酶Ⅰ(CO Ⅰ)基因(约653 bp)、细胞色素氧化酶Ⅱ(COⅡ)基因(约677 bp)和细胞色素b(Cyt b)基因(419 bp)部分序列进行了分析(共1749 bp).其中有355个变异位点,352个简约信息位点,表现出明显的A+T含量(72.61%)偏异.结合从GenBank中获得的29个种斑粉蝶的COⅠ和COⅡ基因部分序列,分别采用最大简约法(Maximum Parsimony,MP)和贝叶斯推论法(Bayesian Inference,BI)构建了斑粉蝶属分子系统树.结果表明:报喜斑粉蝶D.pasithoe和优越斑粉蝶D.hyparete关系较近,隐条斑粉蝶D.subnubila、艳妇斑粉蝶D.belladonna关系较近.此外,系统分析结果很好的支持了基于形态学分类的geraldina、cuningguti、dorimene、hyparete种组,支持将D.harpalyce从belisama种组移到nigrina种组,将D.messalina从nigrina种组移到kummeri种组.     

中国迁粉蝶属(鳞翅目,粉蝶科)基于NDⅠ和COⅠ基因部分序列的系统发育关系

测定了中国迁粉蝶属3种4亚种以及迁粉蝶指名亚种5个生态型的线粒体COⅠ基因和NDⅠ基因部分序列,以灵奇尖粉蝶为外群,分别采用最大简约法、最大似然法和贝叶斯法构建分子系统树,探讨了中国迁粉蝶属3种4亚种间的系统发育关系,并首次明确了迁粉蝶指名亚种5个生态型的亲缘关系。结果显示在测得的COⅠ基因661bp序列和NDⅠ基因472bp序列中,有变异位点227个,简约位点119个,A+T含量(75.5%)明显偏高。迁粉蝶属4亚种分子系统关系为:(镉黄迁粉蝶指名亚种+((梨花迁粉蝶指名亚种+梨花迁粉蝶海南亚种)+迁粉蝶指名亚种)),迁粉蝶指名亚种5个生态型分子系统关系为:(无纹型+((有纹型+红角型)+(银斑型+血斑型)))。     

基于mtDNA COⅠ和Cytb基因序列对南中国海不同海域波纹唇鱼群体遗传多样性的研究

研究以海南陵水、马来西亚、西沙、南沙4个海域共101尾波纹唇鱼作为研究对象, 通过线粒体DNA的COⅠ和Cytb基因序列分析方法对波纹唇鱼进行了遗传多样性研究。经PCR扩增、克隆与序列测定, 分别获得1560 bp COⅠ基因和1141 bp Cytb基因序列。两者多态性遗传参数统计显示, 101尾个体分别存在23 (COⅠ)和30 (Cytb)个变异位点, 分别检测出20 (COⅠ)和27 (Cytb)个单倍型, 总群体单倍型多样性(Hd)分别为0.629 (COⅠ)和0.755 (Cytb), 平均核苷酸差异数(K)分别为1.195 (COⅠ)和1.424 (Cytb), 核苷酸多样性指数(Pi)分别为0.00077 (COⅠ)和0.00126 (Cytb)。分子方差分析(AMOVA)结果分别为26.26% (COⅠ)和4.22% (Cytb)的变异来自群体间, 73.74% (COⅠ)和95.78% (Cytb)的变异来自群体内。同时, 两个基因的单倍型网络图呈星状放射结构, 不同地理来源的单倍型无明显分支, 呈交错分布, 没有体现地理差异性。研究初步认为, 波纹唇鱼的遗传多样性处于较低水平, 遗传分化存在但不显著, 该结果可为今后波纹唇鱼的种质资源保护工作提供必要的科学依据。       

基于线粒体COⅠ、Cytb和COⅡ基因的中国草地螟不同地理种群遗传分化分析

【目的】揭示中国草地螟Loxostege sticticalis不同地理种群的遗传分化程度。【方法】采用PCR技术扩增中国西北和华北地区草地螟11个地理种群的线粒体COⅠ,Cytb和COⅡ基因序列,基于其序列变异及单倍型贝叶斯系统发育树和单倍型网络图分析,探讨不同地理种群间的遗传距离、分子系统发生关系及遗传分化程度。【结果】草地螟11个地理种群的线粒体COⅠ,Cytb和COⅡ基因序列分别有24, 12和69个变异位点(分别占总序列的3.6%, 2.7%和8.8%),检测到的单倍型分别为22, 14和16个,单倍型多样度(Hd)分别为0.7600, 0.5842和0.7341,核苷酸平均差异度(K)分别为1.704, 0.752和3.997,不同单倍型间的遗传距离平均值分别为0.004, 0.005和0.013。总种群的Tajima’s D和Fu’s Fs值皆不显著,表明草地螟不同地理种群间的遗传分化不明显,群体大小稳定。根据各地理种群的单倍型建立的系统发育树和单倍型网络图表明,各单倍型散布在不同的地理种群中,无明显的地理分布格局。【结论】草地螟各地理种群的遗传距离与地理距离间不具有显著的相关性,其遗传分化不明显。     

基于线粒体COⅡ基因的中国蝽科分子系统学研究(半翅目,异翅亚目)

扩增并测定了我国蝽科4亚科8属11种昆虫线粒体COⅡ基因585 bp的序列,对序列的碱基组成、转换颠换、遗传距离等进行分析,探讨了COⅡ基因在该科的分子进化机制.并基于COⅡ基因序列数据,分别采用邻接法(NI)、最大简约法(MP)和贝叶斯推论法(BI)建立蝽科分子系统发育关系.研究结果表明,蝽科昆虫COⅡ基因A T含量平均为71.7%,存在较强的A T含量偏向性,氨基酸的变异率为27.2%;亚科间的遗传距离介于0.168～0.242之间,大于亚科内属种间的遗传距离,蝽科与盾蝽科2外群之间遗传距离最大,两科之间存在明显的间断.分子系统发育树表明,短喙蝽亚科为蝽科中较为原始的类群,分化较早,益蝽亚科与舌盾蝽亚科关系较近,形成一对姐妹群,蝽科中捕食性种类--益蝽亚科是较为特化的类群,它是由植食性种类分化而来.蝽科4亚科间的分子系统发育关系为Phyllocephalinae (Pentatominae (Asopinae Podopinae).     

基于线粒体COⅠ基因序列的东南沿海可口革囊星虫遗传多样性分析

为了解我国东南沿海可口革囊星虫自然群体的遗传多样性及遗传结构, 以线粒体COⅠ基因为分子标记, 对浙江象山(XS)与温岭(WL)、福建宁德(ND)、广东湛江(ZJ)4个可口革囊星虫自然群体的80个样本的COⅠ基因片段进行PCR扩增、序列测定和分析。结果表明, 在815 bp长度的核苷酸片段中, A、T、C、G碱基的平均含量分别为29.8%、31.0%、22.6%和16.6%, A+T含量(60.8%)高于C+G含量(49.2%), 表现出较强的AT偏好性。共检测到29个核苷酸变异位点, 定义了29种单倍型, 总群体单倍型多样性指数(H_d)、核甘酸多样性指数(P_i)及平均核苷酸差异数(K)分别为0.932、0.0036及2.8902, 表现出高的H_d和低的P_i。单倍型邻接关系树的拓扑结构简单, 未呈现明显的地理谱系结构。群体内的遗传距离为0.0027—0.0040, 群体间的遗传距离为0.0032—0.0040。两两群体间的遗传分化系数(F_st)和分子方差分析(AMOVA)表明, 可口革囊星虫的遗传变异主要来自于群体内, 而群体间无显著分化。中性检验和核苷酸不配对分布结果揭示, 可口革囊星虫经历了群体历史扩张事件, 大致发生在4.6万年前的更新世晚期。     

基于线粒体COⅠ基因的齿小蠹属昆虫DNA条形码研究

齿小蠹属（鞘翅目： 小蠹科）昆虫是植物检疫中经常截获的类群, 为探讨线粒体细胞色素C氧化酶亚基Ⅰ(COⅠ)基因的特定区段作为DNA条形码快速准确鉴定齿小蠹种类的可行性, 以齿小蠹属昆虫为研究对象, 测定分析了线粒体COⅠ基因462 bp碱基序列。序列分析结果显示： 变异位点为259个, 保守位点203个, 简约信息位点181个, 自裔位点78个。所有位点中, A, G, C和T碱基平均含量分别为30.7%, 16.5%, 17.0%和35.8%。A+T含量较高, 为66.5%, 明显高于G+C含量, 表现明显的A+T碱基偏嗜, 且A与T含量相当, 符合昆虫线粒体基因碱基组成的基本特征。转换与颠换结果显示： 该段序列未达到饱和, 可以得到准确的进化分析。利用Kimura 2-parameter模型分析遗传距离得到, 同物种间的遗传距离介于0.002~0.007之间, 不同种间的遗传距离介于0.056~0.431间, 平均遗传距离为0.199, 说明该段序列能够区分不同物种。基于COⅠ基因序列构建的邻接法系统发育树（NJ树）显示, 同一物种聚为同一小支, 且分支自展值均为100%; 近缘种能聚集在一起, 且置信度很高（≥97%）。结果表明应用基于COⅠ基因片段的DNA条形码进行齿小蠹属昆虫分类鉴定具有可行性。     

基于线粒体COⅡ基因序列的中华蜜蜂地理种群的遗传多样性研究

通过分析我国20个不同地理种群中蜂线粒体COⅡ序列的变异,对中华蜜蜂群体遗传分化程度遗传多样性进行全面研究。结果表明:COⅡ基因部分序列中共发现16个变异位点和18个单倍型,核苷酸差异数的平均值为0.939,核苷酸分歧度(Dxy)在0.1%~0.965%之间变化,核苷酸遗传距离为-0.007%~1.489%。总种群的Fst为0.4978,差异均极显著(P0.001)。研究结果显示种群总体单倍型多样性较为丰富,种群间核苷酸分歧度差异很大。20个东方蜜蜂不同地理种群间存在显著的遗传分化。     

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。     

中国黄粉蝶亚科六属间基于COⅡ和EF-1α基因部分序列的系统发育关系（鳞翅目：粉蝶科）

为了探讨中国黄粉蝶亚科属间的系统发育关系,我们对其中6属9种的细胞色素氧化酶Ⅱ（COⅡ）的部分序列和延伸因子基因（EF-1α）部分序列进行了分析。分别采用最大简约法（maximum parsimony, MP）、最大似然法（maximum likelihood, ML）和贝叶斯推论法（bayesian inference, BI）构建黄粉蝶亚科分子系统树。结果表明：在测得的COⅡ基因的648 bp序列和EF-1α基因的504 bp序列中,有261个变异位点,151个简约信息位点,黄粉蝶亚科内各属COⅡ基因A+T含量（77.3%）均明显偏高。系统发育分析显示黄粉蝶属为亚科中较为原始的类群,分化较早,豆粉蝶属和迁粉蝶属亲缘关系较近,但钩粉蝶属与豆粉蝶属、迁粉蝶属之间的亲缘关系还不能确定。本研究结果和传统的基于形态学的黄粉蝶亚科的分类体系有所不同,最显著的分歧是本研究支持内群中分化最早的属应为黄粉蝶属,而不是豆粉蝶属和迁粉蝶属。     

基于mtDNA COⅠ基因序列的云南榕母管蓟马不同地理种群的遗传分化分析

榕母管蓟马Gynaikothrips ficorum （Marchal）是一种已扩散至各大洲的榕树主要害虫, 目前在云南省热带及亚热带区域发生危害亦较为严重。为了揭示榕母管蓟马在云南省不同地理种群间的遗传变异, 测定了10个地理种群145个个体的mtDNA COⅠ基因的646 bp序列, 对地理种群间的序列变异和遗传分化进行了分析。结果表明： 10个地理种群间的COⅠ基因共有38个变异位点和6个单倍型, 其中1个单倍型为8个种群所共享。种群间的遗传距离范围为0~0.043, 其中瑞丽、 芒市、 玉溪、 呈贡种群间的遗传距离最小, 宜良和陇川、 墨江种群间的遗传距离最大, 种群遗传距离大小与其相对地理距离的远近之间没有相关性。分子方差分析显示3组（组1： 陇川、 瑞丽、 芒市、 玉溪、 呈贡、 墨江、 临沧、 勐腊8个种群; 组2： 蒙自种群; 组3： 宜良种群）之间已经具有明显的遗传分化, Fst值为0.9828（P<0.05）, Nm值为0.01, 但是仅0.0172的遗传变异来自组内。采用邻接法（NJ）构建分子系统树, 单倍型被分成3组与各自的地理区域相对应的簇群, 各组之间未发现共享的单倍型。分子系统树显示3组的聚类结果与地理分布格局并不对应。综合采集地寄主植物的状况, 初步推测蒙自和宜良种群出现的遗传分化可能是由于寄主植物生长状况及品种不同引起的。各地理种群中的单倍型在网络中介图上散布在不同的分布群中, 缺乏明显的地理分布格局。     

三化螟COⅠ序列分析及DNA条形码研究

三化螟Scirpophaga incertulas是水稻的重要害虫之一。本研究通过对三化螟3个地理种群线粒体COⅠ基因的序列分析,初步探讨了中国三化螟种群间的遗传分化。36个三化螟样本共得到了9个单倍型,其中有17个变异位点,占总位点数的3.13%。系统进化分析表明,来源于各地理种群的单倍型散布在不同的进化支上,缺乏明显的地理分布格局。联合网上公布的相关物种序列进行的遗传分析表明,线粒体COⅠ基因能够对三化螟进行准确的物种鉴定。     

西太平洋沿海石斑鱼属鱼类DNA条形码及分子系统进化研究

研究测定了分布于西太平洋沿海的35种石斑鱼属鱼类共142个个体线粒体基因COⅠ及核基因TMO-4C4标记序列, 基于最大似然法与贝叶斯法构建分析了石斑鱼类分子系统进化关系。同时, 探讨了COⅠ基因作为DNA条形码在石斑鱼属鱼类物种鉴定中的有效性问题。结果显示: 35种石斑鱼属鱼类COⅠ同源序列为636 bp, 编码212个氨基酸, TMO-4C4同源序列为486 bp, 编码162个氨基酸, 在COⅠ基因中, 种间遗传距离在0.030—0.202, 平均遗传距离为0.143, 物种间遗传距离均大于Hebert 推荐的物种鉴定最小种间遗传距离0.020(2%)。种内遗传距离0.000—0.008, 平均遗传距离为0.003, 种间平均遗传距离是种内平均遗传距离的48倍, 显著大于种内平均遗传距离, 表明COⅠ基因可作为石斑鱼属物种鉴定的有效条形码基因。基于COⅠ及TMO-4C4构建的系统进化树上, 35种石斑鱼主要形成2个主要类群, 类群Ⅰ由细点石斑鱼(Epinephelus cyanopodus)和蓝棕石斑鱼(Epinephelus multinotatus)等22种石斑鱼聚成, 类群Ⅱ由吊桥石斑鱼(Epinephelus morrhua)和小点石斑鱼(Epinephelus epistictus)等13种石斑鱼组成。部分存在同种异名争议的种类如云纹石斑鱼(Epinephelus moara)/褐石斑鱼(Epinephelus bruneus)和斜带石斑鱼(Epinephelus coioides)/马拉巴石斑鱼(Epinephelus malabaricus)经COⅠ及TMO-4C4序列差异及进化分析, 均存在较大的遗传分化。结果支持近期的分类研究, 云纹石斑鱼/褐石斑鱼和斜带石斑鱼/马拉巴石斑鱼均为独立的物种, 并非同种异名的分类。     

星豹蛛不同地理种群COⅠ基因序列差异初步分析

星豹蛛广泛分布于我国南北各省的农田、果园、菜田及森林等生态系统中,是农林害虫的重要天敌。本文测定了采自山西临汾、运城、晋中和忻州4个地区的星豹蛛地理种群细胞色素氧化酶亚基Ⅰ(COⅠ)基因部分序列(932bp),并对此序列及从NCBI网站GenBank上下载的采自国内10个省市星豹蛛相应序列一并进行遗传多样性研究,分析了碱基组成和变异情况以及核苷酸序列差异,采用距离矩阵邻接法和最大简约法构建了不同的分子系统树,得到了相似的拓扑结构,从分子水平初步探讨了星豹蛛不同地理种群的遗传结构。结果表明,星豹蛛地理种群间的COⅠ序列同源性达98%～100%,显示出较大的遗传差异。序列比对后从供试14个COⅠ序列中共检测出41个变异位点和6个单倍型,系统发育分析结果表明种群间存在一定的遗传分化。综合分析,星豹蛛不同地理种群之间的遗传差异较大,遗传多样性水平较高,进一步从分子遗传学角度证明了星豹蛛成为我国广布种的原因。