缘蝽亚科和巨缘蝽亚科部分种类细胞色素b基因序列及系统进化研究的探讨(半翅目:缘蝽科)

以线粒体细胞色素b(Cytb)基因作为分子标记,首次对缘蝽亚科和巨缘蝽亚科9种昆虫进行序列测定,获得Cytb基因412bp序列片段,该片段中碱基T、C、A、G的平均含量分别为34.0%、11.6%、34.5%和19.9%,A T平均含量为68.5%,明显高于G C含量(31.5%)。密码子第3位点的A T含量高达79.8%,属种间序列变异大,有188个核苷酸位点发生变异,碱基替换多发生于第3位点。以筛豆龟蝽为外群构建系统发育树,表明黑缘蝽属与缘蝽亚科其它属关系较远,同缘蝽属与巨缘蝽亚科关系较近,结合形态特征与序列变异情况,建议将黑缘蝽属和同缘蝽属从缘蝽亚科划出,同缘蝽归属于巨缘蝽亚科,并将黑缘蝽属提升为亚科。     

中国缘蝽科部分种类细胞色素b基因序列及系统进化研究

以线粒体细胞色素b(Cyt b)基因作为分子标记,首次对缘蝽科4亚科14种昆虫进行序列测定,获得Cyt b基因412 bp的序列片段,该片段中碱基T、C、A、G的平均含量分别为34.2%、11.4%、35.7 %和18.7 %,A T平均含量为69.9 %,明显高于G C含量(30.1 %).密码子第3位点的A T含量高达82.8%,亚科间序列变异大,有193个核苷酸位点发生变异,碱基替换多发生于第3位点.以筛豆龟蝽为外群构建系统发育树,表明在亚科级关系上,姬缘蝽亚科最原始,蛛缘蝽亚科次之,巨缘蝽亚科和缘蝽亚科亲缘关系较近,为较进化种类.     

蝽科部分昆虫细胞色素b基因序列及其系统发育关系的探讨

以线粒体细胞色素b(Cyt b)基因作为分子标记,对蝽科蝽亚科3种、益蝽亚科2种、荔蝽亚科1种、盾蝽亚科2种昆虫进行序列测定,获得Cyt b基因432bp的序列片段,该片段中碱基T、C、A、G的平均含量分别为31．3％、12．4％、37．6％和18．7％,A T平均含量为68．9％,明显高于G C含量(30．1％);密码子第三位点A T含量更高达82．7％。属和种间序列变异大,碱基替换多发生在第三位点。以筛豆龟蝽(Megacopta cribraria)为外群构建系统发育树,结合形态特征与序列变异率,赞同将盾蝽亚科、荔蝽亚科从蝽科划分出来并提升为科的观点,它们之间的系统关系为：盾蝽科与荔蝽科形成姊妹群,较蝽科发育得早;蝽科作为一个单系群,是蝽总科中最为进化的类群。     

基于Cytb基因序列探讨蝽亚科11种昆虫的系统发育关系

对蝽亚科6属11种昆虫线粒体DNA细胞色素b基因部分序列进行PCR扩增和序列测定。比较其同源性,统计密码子使用频率并应用生物学软件构建分子系统树。在获得的432bp序列中,碱基T,C,A和G的平均含量分别是38．1,18．2,31．9和11．8％,表现出强烈的AT偏向性;就每个氨基酸密码子来看,第3位点的A＋T含量较高,达到85．5％。该序列片段中共有162个核甘酸位点发生变异（约占37．5％）,种间序列差异范围为0．9％～19．4％,平均为16．6％,变异较大。以筛豆龟蝽Megaeopta cribraria为外群,通过多种方法构建的系统发育树拓扑结构一致,这6属11种昆虫大致形成4个分支：珀蝽属、碧蝽属、菜蝽属3属的关系最接近,形成一个分支;真蝽属的3种聚为1支,与第1支形成姊妹群;曼蝽属的2种形成1支;麻皮蝽位于系统树的基部,为分化较早的1支,是蝽亚科中较为原始的类群。     

基于线粒体CO Ⅰ和Cyt b基因的粉蝶亚科及黄粉蝶亚科(粉蝶科)部分类群的分子系统发生

测定了粉蝶科的粉蝶亚科和黄粉蝶亚科14属共24种线粒体COⅠ和Cyt b基因部分序列,并从GenBank中下载了2种粉蝶的同源序列,以眼蝶科的2个物种为外类群,运用NJ法、贝叶斯法分别重建了分子系统树,探讨了它们的系统发生关系。基因序列分析结果表明,经比对和处理后的序列总长度为1111bp,其中变异位点478个,简约位点382个,碱基T、C、A、G平均含量为39.9%、16.9%、30.9%、12.3%,A＋T含量和C＋G含量分别为70.8%和29.2%。分子系统树显示：黄粉蝶亚科不是单系群,但其中迁粉蝶属和豆粉蝶属在不同的分析方法中均聚合在一起。粉蝶亚科形成一个独立的支系,其中,襟粉蝶族为并系群;粉蝶族的粉蝶属、飞龙粉蝶属和云粉蝶属具有较近的亲缘关系。     

叶甲亚科部分种类COⅡ基因序列分析及系统发育初探

以线粒体COⅡ基因作为分子标记,对叶甲亚科4种昆虫进行序列测定,获得该基因585 bp的序列片段,并结合GenBank中的8种同源序列进行分析,结果表明:12种叶甲序列片段变异率为45.6%,碱基T、C、A、G的平均含量分别为37.5%、16.5%、35.3%和10.7%, A+T平均含量为72.8%,明显高于G+C含量(27.2%).密码子第3位点A+T含量高达86.7%.碱基替换主要发生在C←→T和A←→T之间,第3位点的替换频率显著高于前两个位点.以中华萝摩叶甲Chrysocus chinensis为外群构建的系统发育树显示,金叶甲属和角胫叶甲属关系较近,弗叶甲属和叶甲属关系较近,圆肩属形成一个单系,位于系统树的基部,它们之间的关系为(圆肩属+(弗叶甲属+叶甲属)+(金叶甲属+角胫叶甲属)).属内种间的关系反映出叶甲的食性专化现象与其在分类系统上的地位是密切相关的.     

应用COⅠ基因序列探讨中国蚱总科四亚科部分物种的系统发生关系(英文)

通过测定蚱科26种蚱的线粒体DNA细胞色素c氧化酶Ⅰ基因的部分序列,分析了蚱亚科、短翼蚱亚科、刺翼蚱亚科及股沟蚱亚科部分物种的系统发育关系。以蜢总科的Vandiemenella viatica和Proriferasp.作为外群,构建了MP树和Bayes树。在获得的598bp的序列中,有289个变异位点,253个简约信息位点; A、T、G和C的碱基平均含量分别为31.6% ,32.7% ,19.5% ,16.2% , A+T含量高于G+C含量。分子系统树显示:蚱亚科尖顶蚱属和该亚科其他属的亲缘关系较远,而与短翼蚱亚科的狭顶蚱属有较近的亲缘关系。尖顶蚱属的广西尖顶蚱聚在短翼蚱科内,与该亚科的尖翅狭顶蚱形成姐妹群且支持两者关系的置信度很高,广西尖顶蚱不应属于蚱亚科尖顶蚱属。龙滩柯蚱与蚱属的桂南蚱形成姐妹关系,而庭蚱属的细庭蚱聚在柯蚱属中,且蚱亚科柯蚱属的防城柯蚱与刺翼蚱亚科的二刺羊角蚱形成姐妹关系,因此柯蚱属不是单系群,作为一个单独的属是可疑的;蚱属不是单系群,日本蚱也不是蚱属中的原始物种,锯齿股蚱和粗体蚱碱基序列完全相同,再次证明二者为同一物种。     

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Cyt b基因序列分析的松毛虫种群遗传结构研究

为了揭示松毛虫种群的遗传结构,采用DNA序列测定的方法测定了松毛虫不同种群的线粒体细胞色素b (Cyt b)基因的部分序列,并利用分子生物学软件分析其核苷酸组成、转换和颠换、氨基酸组成、遗传距离及亲缘关系。结果显示:在获得的Cyt b 基因387bp的序列中碱基A,T,C,G平均含量分别为40.1%、33.5%、9.5%、16.9%,A+T含量明显高于G+C含量表现出强烈的A、T偏向性,密码子第3位点的A+T含量高达86.5%,这种偏向性在种群间无明显差异。碱基替换主要发生在密码子第三位,转换大于颠换,且种群内替换高于种群间。该序列片段中共有39个核甘酸位点发生变异,遗传距离为0.000-0.100,显示出较小的遗传变异。蛋白质氨基酸由除谷氨酸以外的19种氨基酸组成。聚类分析结果表明马尾松毛虫和油松毛虫亚种遗传距离较近,种群间的遗传分化与生态环境有关。     

大黄鱼与小黄鱼细胞色素b基因全序列的比较分析

对大黄鱼、小黄鱼线粒体细胞色素b基因进行了PCR扩增及序列测定,得到1140bp的全序列。大黄鱼和小黄鱼的碱基组成相似,前者T、C、A、G含量分别为28.4%、33.0%、23.2%和15.4%,A+T含量为51.6%;后者T、C、A、G含量分别为26.7%、34.1%、23.8%和15.4%,A+T含量为50.5%。大、小黄鱼cytb基因中三联体密码子中碱基的使用频率很相似,第一位较均一,第二位富含T,第三位富含C。大小黄鱼cytb基因存在明显差异,序列相似性仅为88.95%;两序列间具有126个差异位点;碱基转换/颠换率为3.1,碱基替换多发生在密码子第三位;碱基转换中C\T显著高于A\G,表现出转换偏歧。     

基于线粒体COⅡ和Cytb基因序列的8种漠甲系统发育关系

对8种漠甲昆虫线粒体Cytb基因579bp和COⅡ基因585bp的序列片段进行联合分析。结果表明,8种甲虫在长度为1164bp的序列中碱基T,C,A,G的平均含量分别为33.7%,21.2%,33.5和11.6%,A+T平均含量明显高于G+C含量。密码子第三位点A+T含量高达77.2%,而该位点G的平均含量仅为4.0%。序列中碱基替换多发生于第三位点,转换略多于颠换,转换主要以C←T为主,颠换以A←T为主。以土甲族的Eumylada potanini为外群构建的系统发育树表明:漠王和漠甲以很高的置信值聚为一支,二者的关系与Bouchard最新的分类观点相吻合,即漠王族并入漠甲族成为一族;鳖甲族在支序图上另成一支,可视为一个单系群。     

Analysis of Genomic G + C Content, Codon Usage, Initiator Codon Context and Translation Termination Sites In Tetrahymena Thermophila

In recent years, the amount of molecular sequencing data from Tetrahymena thermophila has dramatically increased. We analyzed G + C content, codon usage, initiator codon context and stop codon sites in the extremely A + T rich genome of this ciliate. Average G + C content was 38% for protein coding regions, 21% for 5' non-coding sequences, 19% for 3' non-coding sequences, 15% for introns, 19% for micronuclear limited sequences and 17% for macronuclear retained sequences flanking micronuclear specific regions. The 75 available T. thermophila protein coding sequences favored codons ending in T and, where possible, avoided those with G in the third position. Highly expressed genes were relatively G + C-rich and exhibited an extremely biased pattern of codon usage while developmentally regulated genes were more A + T-rich and showed less codon usage bias. Regions immediately preceding Tetrahymena translation initiator codons were generally A-rich. For the 60 stop codons examined, the frequency of G in the end + 1 site was much higher than expected whereas C never occupied this position.     

五种色蟌Cyt b基因序列及其系统发育关系

以昆虫mtDNA的Cytb基因作为分子遗传标记,用其特异性引物进行PCR扩增及DNA测序,共获得蜻蜓目束翅亚目色蟌科4属5种及1外群的Cytb基因部分序列(576bp),该片段中碱基T,C,A,G的平均含量分别为31.6,21.6,31.4和15.4%,A+T平均含量为63%,明显高于G+C含量(37%)。密码子第3位点的A+T平均含量较高,为66.4%。碱基替换多发生在密码子的第3位点。以巨齿尾溪蟌Bayadera melanopteryx作为外群构建系统发育树,结果显示,绿色蟌属Mnais和单脉色蟌属Matrona是单系群,绿色蟌属是单脉色属、细色蟌属Vestalis及艳色蟌属Neurobasis的姐妹群,是较早分化出来的一个类群。     

Characteristics of Human and Mouse Orthologous Protein-Coding Nucleotide Sequences with Large G+C Content Variations

Characteristics of human and mouse orthologous gene sequences which have large G+C content variations were investigated in this study. The orthologous gene pairs were classified into two groups according to the deviation between human and mouse G+C content at the third codon position (GC3) and were subsequently analyzed. In one group, mouse genes had higher GC3 than the corresponding human genes and in another group, human genes had higher GC3 than mouse. Furthermore, the orthologous pairs were separated based on the deviation between human or mouse GC3 and the G+C content at the third codon position of identical codons (IC3), to examine the effect of increased or decreased G+C content in human or mouse sequences. The nucleotide substitution patterns between human and mouse sequences in the two groups were remarkably distinct, and consistent with the state of G+C-rich or G+C-poor sequences. The effect of increase or decrease of G+C content in human or mouse sequences was not clear in the nucleotide substitution patterns. The chromosomal locations of human and mouse orthologous gene pairs were different between the two groups. The genes located on an identical syntenic segment showed the trend of having similar G+C content. Moreover, the same gene order of some genes on different chromosomes of both species demonstrated the gene rearrangements between human and mouse. Our study indicated that the chromosomal locations and rearrangements are associated with the GC3 variation between human and mouse sequences.Key Words: Human mouse orthologs, G+C content variation, nucleotide substitution, gene location, gene rearrangement.     

基于COⅠ和Cyt b基因序列的凤蝶科六属分子系统学研究

对凤蝶科6属25种的COⅠ基因和20种Cyt b基因的部分序列进行测定和分析, 探讨它们之间的系统发育关系; 以茶小卷叶蛾Adoxophyes honmai为外群, 用邻接法(neighbor-joining, NJ)、 最大简约法(maximum parsimony, MP)和贝叶斯法(Bayesian inference, BI)重建了凤蝶科6属的分子系统树。结果表明： COⅠ基因部分序列长度为661 bp, 其中保守位点417个, 可变位点244个, 简约信息位点191个; A+T的平均含量为70.3%, 明显高于C+G的平均含量29.6%。Cyt b基因部分序列长度为433 bp, 其中保守位点239个, 可变位点194个, 简约信息位点135个; A+T的平均含量为74.2%, 明显高于C+G的平均含量25.7%。分子系统树表明, 凤蝶属Papilio、 斑凤蝶属Chilasa、 尾凤蝶属Bhutanitis、 珠凤蝶属Pachliopta和喙凤蝶属Teinopalpus为单系性, 与传统形态分类结果相一致。但青凤蝶属Graphium单系性不够明确, 需要进一步探讨。研究结果为我国凤蝶科分子系统学研究积累了资料。