基于线粒体CO 1基因序列的DNA条形码在鲤科鲌属鱼类物种鉴定中的应用

本研究探讨了线粒体CO1基因作为DNA条形码对鲌属鱼类进行物种鉴定的可行性。研究中获得了鲌属4种鱼类共32个个体长度为816bp的CO1基因序列。利用MEGA软件计算鲌属鱼类种间及种内遗传距离,利用邻接法、最大简约法、最大似然法和Bayesian方法分别构建分子系统树。结果显示,鲌属鱼类的种间遗传距离显著大于种内遗传距离。在系统树中,鲌属鱼类每一物种的个体分别形成各自独立的分支。基于CO1基因的DNA条形码在识别鲌属鱼类物种方面和传统形态学基本一致,而且该基因可以探讨鲌属鱼类种间的系统发育关系。本研究表明以CO1基因作为鲌属鱼类DNA条形码进行物种鉴定具有一定的可行性。     

印度-西太平洋胡椒鲷亚科鱼类DNA条形码及分子系统进化研究

为探讨COⅠ基因作为条形码在胡椒鲷亚科鱼类物种鉴定的可行性, 研究测定了胡椒鲷亚科8种鱼类51个个体线粒体COⅠ基因长度为651 bp的序列, 利用MEGA 5.0计算胡椒鲷亚科种内与种间的遗传距离, 基于最大似然法与贝叶斯法构建了系统进化树。结果显示: 胡椒鲷亚科鱼类种间平均遗传距离(0.142)显著大于种内平均遗传距离(0.003), 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%)。系统进化树上, 同一物种不同个体间均能形成独立的单系分支, 表明COⅠ基因可作为胡椒鲷亚科物种鉴定的有效条形码基因。研究同时揭示, 在形态分类上被认为是同种异名的两种胡椒鲷(条纹胡椒鲷与东方胡椒鲷)的COⅠ基因序列差异达到0.070, 有可能是两个独立的物种。此外, 在属级水平, 少棘胡椒鲷属与胡椒鲷属种类之间的平均遗传距离小于胡椒鲷属内部种间的遗传距离, 支持少棘胡椒鲷归属于胡椒鲷属的观点。       

贵州荔波发现弱须洞鳅

洞鳅属（Troglonectes Zhang, Zhao & Tang 2016）鱼类为中国特有的小型洞穴淡水鱼类,主要分布在贵州和广西喀斯特地区的地下河流中。2018至2019年在贵州省荔波县境内进行洞穴生物多样性调查时采集到4号洞鳅属标本,经过形态比较,与弱须洞鳅（Troglonectes barbatus）相似;基于线粒体16S rRNA和Cyt b重建的系统发育树及遗传距离分析显示,4号洞鳅属标本与来自模式产地的弱须洞鳅高度支持聚为一支;利用Kimura双参数模型计算基于16S rRNA和Cyt b的遗传距离,这些标本与弱须洞鳅之间的遗传距离分别为0.4%和0.2%,小于洞鳅属物种之间的遗传距离（16S rRNA遗传距离为2.4%,Cyt b遗传距离为6.1%）。本次研究使用16S rRNA和Cyt b分子标记研究洞鳅属部分物种的系统发育关系和遗传距离。综合形态和分子系统发育分析结果,确定采集自贵州省荔波县小七孔景区的4号标本为隶属于鲤形目条鳅科洞鳅属的弱须洞鳅,系贵州省洞穴鱼类新记录种。     

我国32种鸟类DNA条形码分析

DNA条形码是一种分子分类方法,近年来在物种鉴定方面得到迅速的发展和应用.本研究分析了我国27属32种鸟类(61只)的线粒体细胞色素c氧化酶亚基Ⅰ(COⅠ)基因的条形码片段,分别用阈值法、聚类法和诊断核苷酸进行了分析,探究DNA条形码鉴定我国鸟类的准确性.结果显示,种内CO Ⅰ序列变异很小,种间存在较多的变异位点,种间的遗传距离显著大于种内的遗传距离,DNA条形码序列能够鉴定所有鸟类.     

沙鳅亚科鱼类线粒体DNA控制区结构分析及系统发育关系的研究

对沙鳅亚科鱼类3属14个代表种的线粒体DNA控制区序列的结构进行了分析。通过与鲤形目鱼类的控制区序列进行比较,将沙鳅亚科鱼类的控制区分为终止序列区、中央保守区和保守序列区三个区域。同时识别了沙鳅亚科中一系列保守序列,并给出了它们的一般形式。以胭脂鱼为外类群,对比条鳅亚科、花鳅亚科、以及平鳍鳅科的代表性种类,采用NJ、MP和ML法构建沙鳅亚科的分子系统树。分子系统发育分析表明,沙鳅亚科为一单系,包括3个属:沙鳅属、副沙鳅属和薄鳅属,各属均构成单系。根据分子系统学、形态学的结果及地理分布推断,沙鳅亚科中沙鳅属可能为最为原始的属,副沙鳅属其次,而薄鳅属最特化。       

基于线粒体COⅠ基因部分序列的长江口舌鳎科鱼类系统分类研究

为了确定线粒体COⅠ基因在长江口舌鳎科鱼类系统分类及物种鉴定中的作用,本实验采用线粒体COⅠ基因特异扩增测序及GenBank已有序列联合配对分析的方法,对长江口舌鳎科2属9种鱼类39个COⅠ基因片段的序列进行比较和系统进化研究。采用MEGA 5.0软件进行统计分析,舌鳎科鱼类该片段的平均AT含量高于GC含量,第1密码子位点含量最高(51.8%～57.3%,平均53.8%),第2密码子的含量稳定,均为42.0%,第3密码子变化范围最大(28.1%～37.8%,平均32.4%)。依据Kimura-2-parameter模型,9种舌鳎科鱼类种间遗传距离平均值为0.191,种内为0.003,种间遗传距离是种内的63.7倍。采用最大简约法(MP) 和邻接法(NJ)构建系统发育树,显示长江口舌鳎科鱼类为明显的单系群,但舌鳎科鱼类内部的系统发育关系与形态分类划分的亚属并不完全一致,其中须鳎属的日本须鳎(Paraplagusis japonica)与拟舌鳎亚属的宽体舌鳎(Cynoglossus robustus)聚为一支。虽然三线舌鳎亚属的种类均可聚为独立的分支,但短吻三线舌鳎(C. abbreviatus)与紫斑舌鳎(C. purpureomaculatus)、长吻红舌鳎(C. lighti)与短吻红舌鳎(C. joyneri),两组间种间遗传距离分别为0.002和0.007,两组物种间均存在同种异名现象。本研究表明,线粒体COⅠ基因作为分子标记除了能筛选出同种异名种类外,还能够对舌鳎科鱼类进行有效的物种鉴定和系统进化分析,线粒体COⅠ基因作为分类条形码是可行的。     

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。     

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DNA条形码对桃属植物上蚜虫的快速鉴定

桃属(Amygdalus)植物是我国重要的果树,有些种类是常见的城市绿化观赏树种,也是多种蚜虫的寄主。蚜虫的体型小,有复杂的多型现象,传统的形态学特征往往无法实现对物种的准确而快速的鉴定。本研究应用DNA条形码技术,基于COⅠ基因序列分析,对我国桃属植物上的蚜虫进行编码,为桃属植物上蚜虫的物种快速、准确鉴定提供有力的支持。本研究共编码桃属植物上蚜虫12种,其中蚜亚科Aphidinae 6属10种,毛管蚜亚科Greenideinae 1属1种,毛蚜亚科Chaitophorinae 1属1种。共获得COⅠ基因序列96条,种内平均差异为0.76%,种间为5.7%¹5.5%。基于COⅠ序列构建了NJ树,绝大多数物种的样品有效地聚为一支,且支持率达到了95%以上。结合遗传距离和系统发育树分析表明,基于COⅠ序列的DNA条形码能有效区分99%的桃属植物上的蚜虫物种。     

浙江近海鰓属鱼类形态描述及中国鰓属鱼类分子系统发育分析

为明确浙江近海鲵属鱼类物种组成, 对采自舟山和温州近海共计411尾鲵鱼样品进行形态学测定, 并基于线粒体细胞色素氧化酶Ⅰ亚基(COⅠ)基因片段探讨其序列差异及系统发育关系。结果显示: 浙江近海的鲵属鱼类为少鳞鲵和中国鲵, 两种鲵鱼形态特征鲜明, 鱼鳔形态差异明显。所测得的少鳞鲵和中国鲵COⅠ基因片段长度均为600 bp, 平均GC含量分别为46.6%和49.9%。依据Kimura-2-parameter模型(K2P), 少鳞鲵和中国鲵的种内平均遗传距离分别为0.002和0.000, 两种间平均遗传距离为0.211。采用邻接法构建的系统发育树显示, 中国鲵先和邵氏鲵聚为一支, 然后与少鳞鲵聚为一支, 再与其他鲵属鱼类聚类。研究结果明确了浙江沿海鲵属鱼类的物种组成, 并为探讨少鳞鲵和中国鲵的系统发育关系及基于COⅠ基因的鲵属鱼类物种鉴定提供了参考。     

DNA条形码技术在田间常见蓟马种类识别中的应用

蓟马类害虫种类多、 体型小, 传统的形态学鉴定方法难以快速准确识别。本研究利用DNA条形码通用型引物, 以我国田间常见的25种蓟马为靶标扩增其线粒体DNA细胞色素C氧化酶亚基Ⅰ (mitochondrial cytochrome c oxidase subunit Ⅰ gene, mtDNA COⅠ) 基因 (约650 bp), 通过对靶标片段碱基序列的测序及比对分析, 以邻接法 (NJ法) 构建系统发育树, 并以Kimura双参数模型计算种内、 种间遗传距离。结果表明： 聚类分析与形态学鉴定结果一致, 表现为较长的种间分支和较短的种内分支, 每个单系分支对应一个物种, 同一物种不同单倍型的最初分支自展值均为100%。25种蓟马的种内平均遗传距离为0.0027, 种间平均遗传距离为0.2757, 种间遗传距离为种内遗传距离的102.1倍; 而且种内、 种间遗传距离没有重叠区域。结果说明基于COⅠ基因的DNA条形码技术可以用于不同种类蓟马的快速准确鉴别。     

基于DNA条形码的四川老君山国家级自然保护区尺蛾科昆虫种类鉴定

为了解四川老君山国家级自然保护区鳞翅目Lepidoptera尺蛾科Geometridae资源,于2019年6—8月和2020年5—6月通过灯诱法采集2 402号标本,运用DNA条形码技术对标本进行分子鉴定。通过BOLD数据库,邻接法构建系统发育树和ABGD在线工具对获得的297条线粒体细胞色素C氧化酶亚基Ⅰ(COⅠ)基因序列进行物种界定,结合BOLD和GenBank中70条相关种序列共367条COⅠ基因序列分析遗传距离。发现297条序列隶属于191种,其中95种鉴定到种,35种鉴定到属;鉴定到属或种水平的序列隶属于92属。计算遗传距离发现,种内遗传距离为0～4.36%,平均种内遗传距离为0.63%,种间遗传距离为3.43%～19.12%,平均种间遗传距离为11.91%。结果表明,保护区尺蛾科昆虫种类丰富,基于COⅠ基因的DNA条形码技术能有效区分尺蛾科物种。     

DNA条形码技术在中缅树鼩隆安种群和昆明种群鉴定中的研究

目的:本研究利用线粒体细胞色素C氧化酶亚基I基因(CO1)的一段保守区域作为DNA条形码技术的研究序列,探讨DNA条形码技术对中缅树鼩隆安种群和昆明种群进行分类鉴定的可行性。方法:对22只广西隆安树鼩和21只昆明树鼩样本的CO1基因进行PCR扩增、测序,应用MEGA V5软件对序列进行比对及分析其遗传距离,采用NJ法构建系统发育树。结果:中缅树鼩种群中,隆安种群、昆明种群和海南亚种的种内遗传距离为0.00%-0.79%,种群间遗传距离为9.71%-13.59%,中缅树鼩与普通树鼩的种间遗传距离为20.43%-24.11%,存在条形码间隔。系统发育树显示:隆安种群、昆明种群及海南亚种分别聚为一小支,分支置信度高达100%。结论:本研究结果表明DNA条形码技术有助于树鼩种群和亚种的分类鉴定,经CO1基因的测序分析证实广西隆安树鼩和昆明树鼩分属不同的种群。     

DNA条形码技术在青海海东地区小型兽类鉴定中的应用

为弥补传统形态分类方法的不足,探究应用DNA条形码技术进行分子生物学鉴定的可行性,本研究用DNA条形码技术检测了青海省海东地区3目6科14属18种110只小型兽类的COI基因部分序列。分析所测COI基因序列可知:种内遗传距离≤3%,种间遗传距离5-10%,属间遗传距离12-19%,种间遗传距离显著大于种内遗传距离。NJ树显示同种个体聚为有很高支持度的单一分支。有6个个体(4只黄胸鼠、2只小家鼠)在现场鉴定中被误定为其他种类。研究结果表明使用条形码技术能纠正形态学鉴定中的错误,也说明动物线粒体COI基因是一个有效的DNA条形码标准基因。     

基于线粒体COⅠ基因DNA条形码的中国鲚属物种有效性分析

分析了150尾刀鲚Coilia nasus、湖鲚C.nasus taihuensis、短颌鲚C.brachygnathus、七丝鲚C.grayii及凤鲚C.mystus个体的COⅠ基因DNA条形码序列变异。结果显示,150条COⅠ基因条形码序列包含63种单倍型,单突变位点主要集中在100bp和600bp附近。刀鲚、短颌鲚和湖鲚群体间的遗传距离在0.253%～0.557%之间,显著低于COⅠ基因DNA条形码鉴别不同物种2%的遗传距离阈值,表明这3个群体应为同一物种。但是凤鲚两群体间的遗传距离为5.08%,大于2%的鉴别阈值,显示凤鲚两群体可能达到了种或亚种级差异水平。以日本鳀Engraulisjaponicus为外群,用邻接法、最大简约法和最大似然法构建了分子系统树显示,刀鲚、湖鲚和短颌鲚群体聚在一起,未能各自形成单系;凤鲚根据地理分布聚为两支;七丝鲚则聚成单系。研究表明COⅠ基因条形码技术可用于我国鲚属物种的鉴定。     

Application of DNA barcoding technology for species identification of common thrips ( Insecta: Thysanoptera) in China

蓟马类害虫种类多、体型小,传统的形态学鉴定方法难以快速准确识别.本研究利用DNA条形码通用型引物,以我国田间常见的25种蓟马为靶标扩增其线粒体DNA细胞色素C氧化酶亚基Ⅰ(mitochondrial cytochrome coxidase subunit Ⅰ gene,mtDNA CO Ⅰ)基因(约650 bp),通过对靶标片段碱基序列的测序及比对分析,以邻接法(NJ法)构建系统发育树,并以Kimura双参数模型计算种内、种间遗传距离.结果表明:聚类分析与形态学签定结果一致,表现为较长的种间分支和较短的种内分支,每个单系分支对应一个物种,同一物种不同单倍型的最初分支白展值均为100％.25种蓟马的种内平均遗传距离为0.0027,种间平均遗传距离为0.2757,种间遗传距离为种内遗传距离的102.1倍;而且种内、种间遗传距离没有重叠区域.结果说明基于COⅠ基因的DNA条形码技术可以用于不同种类蓟马的快速准确鉴别.     

猫科动物DNA条形码及线粒体假基因对物种鉴定的影响

在多种动物类群中,基于线粒体细胞色素c氧化酶亚基Ⅰ(COⅠ)基因的DNA条形码是一种高效的物种鉴别手段,然而猫科Felidae动物中广泛存在的线粒体假基因可能影响DNA条形码的有效性。本研究共涉及猫科动物12属25种119个样本。采用3对条形码通用引物对6属11种29个猫科动物样本进行了扩增及测序。结果3个样本扩增失败,8个样本得到假基因,18个样本获得了条形码序列。结合另外93条猫科动物条形码序列(源自BOLD Systems),采用Kimura 2-parameter模型计算遗传距离,构建Neighbor-Joining(NJ)树。结果显示,遗传距离种内为0%~8.1%,平均0.8%;种间为1.4%~13.1%,平均8.7%;属间为8.2%~21.8%,平均15.1%。NJ树显示,除3个种外,其余物种均以极高的置信度(99%)形成单系分支。而假基因序列有些可以单独形成分支,有些夹杂在COⅠ序列形成的分支中,对物种鉴定产生干扰。     

斑纹薄鳅(Leptobotia zebra)应该为斑纹沙鳅(Sinibotia zebra)

斑纹薄鳅(Leptobotia zebra)最初是由Wu（1939）描述的一个新种,当时定名为斑纹沙鳅(Botia zebra),后来Chen（1980）根据眼下刺不分叉将其改归为薄鳅属的物种。本研究通过对线粒体DNA细胞色素b基因序列的测定和分析,发现斑纹薄鳅和薄鳅属（除斑纹薄鳅）物种间的平均遗传距离为0.177,和中华沙鳅属物种美丽沙鳅(Sinibotia pulcher)的平均遗传距离仅为0.057。系统发育分析发现斑纹薄鳅并未和薄鳅属的物种聚在一起,而是和中华沙鳅属物种美丽沙鳅聚在一起形成姐妹群。进一步对斑纹薄鳅进行形态学特征检视,发现该物种具有颊部裸露无鳞、颏部具一对纽状突起等中华沙鳅属鱼类的特征,但又具有眼下刺简单不分叉的薄鳅属鱼类的特征。结合分子数据分析的结果,将斑纹薄鳅订正为中华沙鳅属的物种,其命名为斑纹沙鳅(Sinibotia zebra)。另外,对沙鳅科鱼类属的划分标准及形态特征的演化也进行了讨论。     

慈竹叶蝉类害虫DNA条形码分析

叶蝉类昆虫形态结构多样,在农林生态系统的物种多样性和植物保护工作中扮演着重要角色,但其物种的准确鉴定一直是农林植保工作中的难点。DNA条形码技术极大促进了农林生态系统物种的快速、准确鉴定。本研究经过连续2年的野外调查采集慈竹Bambusa emeiensis主要叶蝉种类,扩增了广泛分布于中国慈竹的12种主要叶蝉类害虫的线粒体基因COⅠ和16S rRNA序列片段,并进行了遗传距离、系统发育及矢量Klee-diagram图分析。结果显示:慈竹叶蝉昆虫COⅠ基因序列片段(590 bp)种内遗传距离为0.004,种间遗传距离为0.283;16S rRNA基因序列片段(463 bp)种内遗传距离为0.003,种间遗传距离为0.257;不同种间存在明显的条形码间隔。2个基因序列片段的分子系统发育分析结果与形态学研究谱系关系一致。Klee-diagram图分析结果和分子系统发育结果一致。上述结果表明,COⅠ和16S rRNA基因适用于慈竹叶蝉类昆虫的物种鉴定,可为竹林叶蝉类昆虫的准确快速鉴定提供参考方法。     

中国果实蝇属种类的DNA条形码鉴定(双翅目,实蝇科)

将实验获得的25种果实蝇的155条COⅠ条形码序列,利用MEGA4.1的Kimura-2-Parameter模型进行了遗传距离分析和构建系统发育树,来检验线粒体COⅠ基因条形码序列对果实蝇属种类鉴定的有效性。研究表明COⅠ条形码序列能够对除桔小实蝇复合体外的中国果实蝇属种类进行准确鉴定。