中国蛛缘蝽科物种DNA条形码研究(英文)

【目的】本研究旨在探讨DNA条形码对中国蛛缘蝽科(半翅目：缘蝽总科)物种界定的适用性。【方法】对中国蛛缘蝽科13属23种207个样本的线粒体COI基因DNA条形码序列进行扩增,并扩增稻缘蝽属Leptocorisa 3个物种的31条内转录间隔区1(ITS-1)序列作为辅助标记。使用MEGA 11软件计算种间和种内遗传距离(Kimura 2-parameter, K2P);采用邻接法(neighbor-joining, NJ)进行物种聚类分析;利用中介邻接网络算法构建单倍型网络图。【结果】基于线粒体COI DNA条形码序列得出测试的中国蛛缘蝽科所有23个种的种内平均K2P距离在2%以下,种间K2P距离在0.98%~23.98%之间(平均17.50%)。多数物种彼此能够被较好地分开,且支持率较高。其中,中稻缘蝽Leptocorisa chinensis和大稻缘蝽L. oratoria共享部分COI单倍型,造成COI条形码无法区分二者,可通过ITS-1序列在单倍型网络分析中将二者区分。【结论】本研究得出的中国蛛缘蝽科中绝大部分物种的DNA条形码数据分析结果与基于形态特征的分类单元一致。然而,对于其中亲缘关系极近的物种,单靠线粒体数据尤其是COI条形码序列无法进行准确界定,需引入其他DNA序列或其他类型数据进行区分。     

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COI和ND5序列的中国南部唇魚骨和间魚骨群体遗传结构

唇魚骨和间魚骨均为分布较广的初级淡水鱼类,是理想的亲缘地理研究材料;且两者形态特征较为相似,不易鉴别,故两者的分布记述和物种有效性存在争议.为了解我国南部唇魚骨和间魚骨的群体遗传结构并探讨两者的物种有效性,本研究对8条水系的唇魚骨和9条水系的间魚骨共130尾个体的COI和ND5基因序列片段进行了测定,并对这两个基因的组合序列(2151bp)进行了分析.结果表明:在130尾个体的COI和ND5基因组合序列中,共有196个核苷酸变异位点,共检测出50个单倍型,单倍型多样性为0.964,核苷酸多样性为0.019,遗传多样性较高.基于COI和ND5基因组合序列构建的NJ树显示,所有种群可分为两支,支系Ⅰ包含了韩江和九龙江的全部单倍型以及瓯江的部分单倍型,余下的单倍型组成了支系Ⅱ.两支系间的遗传距离为0.036,而唇魚骨与间魚骨之间的遗传距离为0.027.单倍型网络图表明,韩江、九龙江种群和其他水系种群分化较大;漠阳江种群由海南岛种群扩散而来;海南岛各种群及漠阳江种群的单倍型分支与珠江水系单倍型的分支之间的亲缘关系较近,与长江水系单倍型分支之间的亲缘关系则较远;湘江、桂江和柳江之间的亲缘关系较近.AMOVA分析结果显示,地理区之间的变异约占71.2%,地理区内种群间变异约占16.6%,种群内的变异占12.2%,表明其遗传分化主要来自地理区之间.错配分析及中性检验结果显示,全部种群、唇魚骨种群、间魚骨种群、支系Ⅰ和支系Ⅱ在历史上均没有发生过明显的扩张.     

基于线粒体COI基因序列的黄胫小车蝗不同地理种群的遗传分化及基因流分析

黄胫小车蝗Oedaleus infernalis Saussure是一种在我国分布广泛、 对农牧业生产危害严重的经济害虫。本文对黄胫小车蝗10个地理种群的线粒体COI基因序列进行测序和分析, 利用DnaSP 5.0和Arlequin 3.5.1.2软件对该蝗虫种群间的遗传多样性、 遗传分化程度、 基因流水平及分子变异进行了分析, 建立了单倍型贝叶斯系统发育进化树和单倍型网络图。结果表明： 在所分析的144个序列样本中, 共检测到21种单倍型, 其中1种单倍型为10个地理种群所共享。总群体的单倍型多样性指数为0.653, 各地理种群单倍型多样度范围在0.423~0.790之间。总群体和各种群的Tajima’s D检验结果皆不显著, 说明该种害虫在较近的历史上未经历群体扩张。总群体的遗传分化系数Gst为0.04436, 固定系数Fst为0.05255, 基因流Nm为9.01。AMOVA分子方差分析结果表明, 黄胫小车蝗的遗传分化主要来自种群内部, 种群间的遗传变异水平较低。各地理种群的遗传距离的大小与其地理距离间没有显著的相关性。贝叶斯系统发育进化树与单倍型网络图显示, 黄胫小车蝗各地理种群中的单倍型散布在不同的分布群中, 分布格局较为混杂, 未形成明显的系统地理结构。研究结果揭示, 黄胫小车蝗各种群间的基因交流并未受到地理距离的影响。     

青海省6种裂腹鱼COI基因作为DNA条形码的适用性初探

青海省裂腹鱼鱼类至少有20种,占土著鱼类的40%以上,具有重要的生态价值。由于生态环境的恶化和人为因素的干扰,很多物种群已濒临灭绝。快速和准确的物种鉴定对于这些物种的保护至关重要,而基于形态学的传统分类法很难满足这一需求。因此,本研究通过DNA条形码技术初步探讨了在青海省裂腹鱼物种鉴定中的适用性。本研究中,测序获得了青海26尾裂腹鱼(6个物种)的细胞色素c氧化酶亚基I (COI)基因,并经GenBank数据库进行比对;基于K2P模型分析COI序列变异;运用贝叶斯法(BI)和最大似然法(ML)构建系统发育树。结果显示,6种裂腹鱼COI序列检测得到15个单倍型,且各物种间无共享的单倍型。基于K2P模型,最大种内遗传距离和最小种间遗传距离分别为(0.621±0.297)%和(2.792±0.644)%。种间平均遗传距离为(12.205±1.307)%,约为种内平均遗传距离((0.327±0.162)%)的37倍,表明各物种的COI序列间已经形成明显"条形码间隙"。AMOVA分析显示,遗传变异主要来自种间,约占97.05%;FST=0.970 54,p<0.01,说明各物种间分化程度极高。此外,基于BI和ML方法构建的系统树具有一致的拓扑结构,分辨率较高;各物种均单独聚为一个发育枝,拓扑结构合理。以上结果表明,COI基因作为DNA条形码在青海裂腹鱼物种鉴定中具有较高的适用性。     

青海省6种裂腹鱼COI基因作为DNA条形码的适用性初探

青海省裂腹鱼鱼类至少有20种,占土著鱼类的40%以上,具有重要的生态价值。由于生态环境的恶化和人为因素的干扰,很多物种群已濒临灭绝。快速和准确的物种鉴定对于这些物种的保护至关重要,而基于形态学的传统分类法很难满足这一需求。因此,本研究通过DNA条形码技术初步探讨了在青海省裂腹鱼物种鉴定中的适用性。本研究中,测序获得了青海26尾裂腹鱼(6个物种)的细胞色素c氧化酶亚基I (COI)基因,并经GenBank数据库进行比对;基于K2P模型分析COI序列变异;运用贝叶斯法(BI)和最大似然法(ML)构建系统发育树。结果显示,6种裂腹鱼COI序列检测得到15个单倍型,且各物种间无共享的单倍型。基于K2P模型,最大种内遗传距离和最小种间遗传距离分别为(0.621±0.297)%和(2.792±0.644)%。种间平均遗传距离为(12.205±1.307)%,约为种内平均遗传距离((0.327±0.162)%)的37倍,表明各物种的COI序列间已经形成明显"条形码间隙"。AMOVA分析显示,遗传变异主要来自种间,约占97.05%;FST=0.970 54,p0.01,说明各物种间分化程度极高。此外,基于BI和ML方法构建的系统树具有一致的拓扑结构,分辨率较高;各物种均单独聚为一个发育枝,拓扑结构合理。以上结果表明,COI基因作为DNA条形码在青海裂腹鱼物种鉴定中具有较高的适用性。     

中国近海重要生态建群红藻真江蓠的群体遗传多样性

真江蓠(Gracilaria vermiculophylla)是中国近海潮间带生态系统结构组成和功能维持的重要支撑物种, 但有关其群体遗传结构和多样性分布模式的研究目前仍较缺乏。本研究利用线粒体cox1序列对我国近海19个真江蓠地理群体进行了系统发育和群体遗传分析。461个长度为641 bp的cox1序列片段共含有21个多态位点, 产生15个单倍型。基于cox1序列的系统进化分析、单倍型分析和主成分分析显示, 19个真江蓠群体分化为南北两个类群, 其中浙江嵊泗以北的13个群体形成北方类群, 福建厦门以南的6个群体形成南方类群。遗传距离和分子方差分析显示真江蓠南北各类群内的遗传分化较小, 南北类群间的遗传分化达到亚种水平。南北类群间的差异是我国近海真江蓠群体遗传变异的主要来源。     

利用rp132-trnL分析阿尔金山自然保护区真藓居群遗传多样性

本研究对分布在中国新疆维吾尔自治区阿尔金山自然保护区的6个真藓(Bryum argenteum)居群的遗传结构及遗传多样性进行比较。通过对32条叶绿体DNA的rpl32-trnL序列的核苷酸序列变异的分析,发现了14种单倍型,存在201个可变位点;分子变异分析显示有51.02%的遗传变异发生在居群间水平,居群内部的遗传变异为48.98%,真藓居群间的遗传分化程度较高略大于居群内的遗传分化。居群遗传变异的分化系数为0.510 2,基因流值为0.48,显示各居群间的基因流低。单倍型多态性水平为(0.780 2±0.076 0),核苷酸多态性水平为(0.058 59±0.020 09),表明真藓居群遗传多样性丰富。对所有变异位点进行的Taijma's检验的结果是Taijma's D值为-1.567 05 (p0.10),显示所有变异符合中性进化假说。     

中国东北地区远东鼩鼱遗传多样性与遗传结构

对中国东北地区3个种群(大兴安岭、小兴安岭和长白山山脉)的远东鼩鼱(77个样本)Cyt b基因全序列进行分析,共获得64个单倍型。整体单倍型多态性为0.9920,核苷酸多态性为0.0105,表明该地区远东鼩鼱具有较高遗传多样性,且长白山山脉远东鼩鼱种群遗传多样性明显高于大兴安岭和小兴安岭种群。F-统计量、遗传相似系数和遗传距离分析结果均显示,种群间和采样地间的遗传距离与地理距离基本相符。方差分析显示,种群间的变异占总变异的33.4%,种群内的采样地间变异占总变异的10.2%,采样点内部变异占总变异的56.4%。种群历史分析显示,东北地区远东鼩鼱未经历过数量扩张。从GenBank下载了欧亚其他地区远东鼩鼱序列进行遗传结构研究。远东鼩鼱系统发生树分化为2大分支:一大支主要由大兴安岭和小兴安岭种群构成,两种群具有一定分化;另一大支又分为两个分支。中介网络图显示,远东鼩鼱具有3个谱系:一个谱系主要由大兴安岭和小兴安岭的单倍型样本构成,还包括长白山山脉的4个单倍型样本;另一谱系包括来自于中国东北地区3个种群的个别单倍型,还包括俄罗斯贝加尔湖单倍型和芬兰单倍型;最后一个谱系完全是由长白山山脉单倍型构成。遗传多样性、系统发生树和中介网络图结果均表明,长白山山脉为远东鼩鼱末次冰期避难所。     

基于线粒体COI基因序列的内蒙古沙葱萤叶甲种群遗传多样性及遗传分化

沙葱萤叶甲Galeruca daurica(Joannis)是一种近年来在内蒙古草原上猖獗发生为害的新害虫,为明确内蒙古沙葱萤叶甲不同地理种群间的遗传多样性及遗传分化,本研究测定了内蒙古8个地理种群的197头沙葱萤叶甲的线粒体COI基因417 bp序列,利用Dna SP 5.0、Arlequin 3.11和Network 4.6.1.0等软件对沙葱萤叶甲种群间的遗传多样性、遗传分化、分子变异等进行分析。在所分析的197个COI序列中,共有43个变异位点和62个单倍型,其中2个单倍型为各种群共享,每个种群具有3个及以上的独享单倍型。总种群的单倍型多态度指数Hd为0.9466,不同地理种群单倍型多态度Hd在0.8889-0.9600。总群体固定系数Fst为0.0315,基因流Nm为15.37。中性检验结果不显著(Tajima's D=-1.6300,0.10P0.05),说明内蒙古沙葱萤叶甲在较近的历史时期内没有出现种群扩张现象。分子变异分析(AMOVA)结果表明,沙葱萤叶甲的遗传分化主要来自种群内部(96.34%),而种群间未发生明显的遗传分化。各种群间遗传分化程度与地理距离无显著相关性。不同地理种群的单倍型在中介网络图上散布在不同的分布群中,未形成明显的地理分布格局。结果表明沙葱萤叶甲不同地理种群遗传多样性高,基因交流程度高,遗传分化不明显且与地理距离无显著相关性。