从细胞色素b基因序列探讨笛鲷属的分子系统发生关系

测定了9种中国南海的笛鲷属鱼类的细胞色素b基因的部分序列,结合来自GenBank中1种分布于菲律宾和9种分布于美国大西洋的笛鲷属鱼类的相应同源序列,用邻接法和最大简约法构建分子系统树。结果显示:红鳍笛鲷(Lutjanuserythropterus)与红笛鲷(L.sanguineus)之间的同源序列碱基差异百分率只有0.32%,支持二者是同种异名的观点;中国南海的笛鲷属鱼类间的平均碱基差异要高于美国大西洋笛鲷属鱼类。在MP和NJ树中,美国大西洋笛鲷表现为亲缘关系较近,来源于中国南海的笛鲷鱼类相对集中在树的基部,分歧较大。这与所研究的笛鲷地理分布和地理隔离基本相一致,同时也说明中国南海笛鲷分化较早并且分歧较大。     

红笛鲷(Lutjanus sanguineus)C型凝集素基因的克隆与组织表达分析

根据已知的海水鱼类C型凝集素基因的核苷酸保守区序列设计一对简并引物,先后通过RT-PCR和RACE PCR法从红笛鲷脾脏中首次克隆获得红笛鲷C型凝集素(CTL)基因的c DNA全长(登录号:AGT37609)。该序列长828 bp,开放阅读框663 bp,编码220个氨基酸。氨基酸序列分析显示,红笛鲷CTL基因氨基酸序列与其他物种CTL的相似性在30%-68%之间。系统进化分析表明,红笛鲷C型凝集素与鳉鱼、条石鲷、斜带石斑鱼CTL蛋白亲缘关系最近,聚成一支。通过荧光定量PCR分析红笛鲷基因的组织差异表达,红笛鲷CTL基因在肝、脾以及皮肤中表达水平较高,其次是头肾、肾、胃、肠及肌肉,在心脏与脑中表达量较低。     

孟加拉笛鲷线粒体基因组序列结构及其进化

采用Long-PCR扩增线粒体全基因组方法得到了孟加拉笛鲷线粒体基因组全序列.序列分析结果表明,孟加拉笛鲷线粒体基因组序列全长16 511 bp,共有13个编码蛋白质基因、22个tRNA基因、2个rRNA基因和1个D-loop区.在编码蛋白质基因中,除COⅠ是以GTG作为起始密码子外,其它均是以ATG起始,NDⅠ、COⅡ、ND3以TAG作为终止密码子,而ND4、Cyt b则以不完全的T为终止密码子,其余8个蛋白质基因的终止密码子均为TAA.孟加拉笛鲷线粒体基因组各基因长度、位置与典型的脊椎动物相似,其编码蛋白质基因和rRNA基因与其它硬骨鱼类具有很高的同源性.基于14种笛鲷线粒体区段COⅠ、COⅡ和Cyt b基因的全序列合并成的一个组合数据集构建系统进化树,显示孟加拉笛鲷与四带笛鲷关系最为密切.     

肺缺陷的体细胞核移植牛TTF-1 mRNA 的低表达与启动子区CpG 的甲基化无关

通过体细胞核移植技术获得克隆哺乳动物的种类在不断增加, 但成功率仍然较
低, 常表现为围产期的高死亡率. 其中, 肺发育异常是最常见的发育缺陷之一. 哺乳动
物肺器官的发生受一系列蛋白因子的调控, 其中隶属于同源结构域转录因子家族的
TTF-1 参与肺的发生和出生后功能的维持, 是一种重要的转录因子, 其表达水平的异常
很可能与肺的发育缺陷有关. SCNT 胚胎异常的甲基化可能影响发育关键基因的表达.
本研究克隆了牛TTF-1 基因, 包括启动子区(921 bp)、外显子1(373 bp)、内含子1(932 bp)
和外显子2 的一部分(273 bp)在内约2.5 kb 的核苷酸序列, 发现3 头肺发育有缺陷的
SCNT牛TTF-1 mRNA的表达量均显著低于肺发育正常的SCNT牛及对照牛(P<0.05). 对
表达量最低的个体和对照牛肺组织 TTF-1 基因启动子区63 个CpG 位点的甲基化状态进
行了分析, 发现在大多数位点上, 二者均处于去甲基化状态, 甲基化百分比差异不显著
(P>0.05), 说明肺发育缺陷的体细胞核移植牛TTF-1 mRNA 的低表达与启动子区CpG 的
甲基化无关.     

基于髭鲷属鱼类Cyt b基因全序列探讨髭鲷属在鲈总科的分类地位

为探讨髭鲷属鱼类的分类地位,克隆了两种髭鲷属鱼类(横带髭鲷和斜带髭鲷)的线粒体Cyt 6基因全长序列,并利用线粒体Cyt b基因序列分析了鲈总科6个科29种的分子系统进化关系.结果表明:髭鲷属与石鲈科的其他5个属的遗传距离超过了科问水平的遗传距离,存在较远的遗传分化.29种鲈总科鱼类分成了两大类群,石鲈科的矶鲈属、仿石鲈属、厚唇椒鲷属、异孔石鲈属和石鲈属的物种聚为一起形成石鲈科的一个独立分支,与亲缘关系较近的鲷科、梅鲷科和笛鲷科形成一个类群;而隶属于石鲈科的髭鲷属与石鲷科及雀鲷科形成另一个类群.髭鲷属与其他石鲈科鱼类的亲缘关系已经超过了科问的遗传分化水平,而在遗传距离及系统进化分析上髭鲷属仍然隶属于鲈总科.本研究支持将髭鲷属提升为髭鲷科的观点.     

植物CO基因研究进展

CO(constans)是植物开花时间光周期调控途径中的一个重要基因.目前从拟南芥、水稻、油菜、马铃薯等多个物种中都已经克隆到CO同源基因.CO基因在不同物种中具有保守的锌指结构和核定位区域,但是不同植物中的作用机理并不完全相同.序列分析表明该基因在被子植物与裸子植物之间、双子叶植物与单子叶植物之间以及不同科、属的植物之间均有明显分化,说明CO基因可能在植物进化中起到了重要作用.本文综述了近年来有关植物CO基因的研究进展,并对其在物种中的进化进行分析,为CO基因进一步研究提供参考.     

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。       

勒氏笛鲷微卫星位点的筛选及特征分析

采用PCR法快速筛选勒氏笛鲷(Lutjanus russelli)基因组文库, 以获得(CA)_n微卫星位点。勒氏笛鲷基因组DNA经限制性内切酶HaeⅢ+ DraⅠ双酶切后, 连接T-载体克隆, 构建基因组文库。以通用引物M13+/-与重复序列引物(CA)15对基因组文库进行筛选, 二次筛选后得到121个可能含有微卫星位点的阳性克隆。进行序列测定, 共获得53个CA(n≥7)重复序列, 重复次数主要分布于7~15(80.77%)。在所得微卫星序列中, 重复单元除CA外, 还观察到单碱基、三碱基、四碱基、五碱基重复单元。根据侧翼序列设计48对引物, 通过优化PCR反应条件, 可获得清晰可重复的目的条带。研究旨在为勒氏笛鲷遗传多样性研究及遗传图谱的构建等奠定基础, 为勒氏笛鲷资源的合理开发利用提供参考。     

miR-34基因家族的分子进化

根据miRNA基因在进化中高度保守的特点，利用生物信息学方法在目前已测序的动物物种中搜寻参与哺乳动物早期发育调控的mir-34基因的同源序列，在33个不同的动物物种中获得了miR-34基因的54条同源序列，其中18条为新发现的序列。表明miR-34是高度保守的，广泛存在于后生动物中。目前发现的mir-34基因80％位于基因间隔区，少数位于蛋白编码基因的内含子区和3′UTR上。不同动物中，mir-34基因成熟序列的同源性为68%，前体序列为38.89%。在无脊椎动物中只有一个mir-34，而在几乎所有的脊椎动物中都有mir-34a，mir-34b，mir-34c, 形成miR-34基因家族。系统进化分析表明,脊椎动物中miR-34基因家族是通过基因的串联和局部重复形成的，这个过程中伴随着个别碱基的变异。     

HzAm1细胞rpL13基因的序列分析及病毒感染对其转录水平的影响

从美洲棉铃虫细胞(HzAM1)中克隆了核糖体大亚基蛋白L13(Ribosomal protein L13,RpL13)的cDNA及其基因组DNA序列,并进行了序列分析.其编码框为666bp,无内含子,预测编码大小约为25 kDa的蛋白.通过与其它15种动物的RpL13编码框序列进行进化分析,发现聚类结果与传统物种分类一致.转录研究表明,棉铃虫核型多角体病毒(Helicoverpa armigera single nucleocapsid nucleopolyhedrovirus,HaSNPV)感染HzAm1后使rpL13在细胞内的转录水平降低,在病毒感染后96h,rpL13 mRNA的拷贝数降到对照健康细胞的8%.     

基于线粒体COⅠ基因的海陵岛鲷科鱼类系统发育分析

对采自海陵岛的6种鲷科鱼类(Sparidae)86个个体的线粒体COⅠ基因进行测序,结合Gen Bank上的17条同源序列,共7属11种103个个体进行系统进化分析。海陵岛11种鲷科鱼类COⅠ基因序列的T、C、A、G的平均含量分别为31.9%、27.6%、23.4%和17.1%,有保守位点359个,变异位点165个,简约信息位点162个,序列中转换大于颠换。Kimura 2-parameter种间遗传距离显示,真赤鲷和二长棘犁齿鲷的遗传距离小于前者与蓝点赤鲷的遗传距离。应用邻接法(NJ法)和最大似然法(ML法)对103条序列分别构建了鲷科鱼类的分子系统进化树。结果显示,鲷科鱼类分为两大类群,一类包括犁齿鲷属、赤鲷属、牙鲷属和四长棘鲷属,另一类包括平鲷属、棘鲷属和拟牛眼鲷属。根据种间遗传距离与系统发育树的结构特征推测,真赤鲷与二长棘犁齿鲷可能属于同一属,这与传统的形态分类学观点不完全相符。     

我国巢鼠属分类和分子系统学分析

本研究对2018至2021年采集的9号巢鼠(Micromys minutus)标本、22号红耳巢鼠(M. erythrotis)标本和19号待厘定的巢鼠属标本,进行形态分类和分子系统学分析,进一步揭示我国巢鼠属的分类和系统分化问题。待厘定的巢鼠属标本形态特征为：标本体背毛黑棕,体腹毛基灰色,毛尖灰白,体侧毛色具明显区分,尾背部毛色黑棕,尾腹部毛色灰棕色;尾长长于头体长的120%;头骨背面观可见颧弓明显弯曲;颅全长[(18.59 ± 0.48)mm]和颅基长[(17.43 ± 0.48 mm)]较长,腭长[(9.35 ± 0.11)mm]较长,脑颅高[(7.43 ± 0.06)mm]较高。待厘定的巢鼠属标本形态特征与巢鼠和红耳巢鼠均存在差异。待厘定巢鼠属标本与巢鼠和红耳巢鼠之间的遗传距离分别为0.115和0.136,接近于巢鼠与红耳巢鼠之间的遗传距离(0.126)。利用Cyt b基因全序列和核基因IRBP1、RAG1和RAG2序列分别构建的巢鼠属系统发生树均以较高的置信度分化成3个进化支,即巢鼠、红耳巢鼠和待厘定的巢鼠属样本的进化支。形态学和分子系统学分析结果均支持待厘定的巢鼠属标本为独立物种分类单元,对应于文献记载的巢鼠川西亚种(M. m. pygmaeus)。根据产地、遗传距离和形态分化,建议将巢鼠川西亚种提升为种,命名为川西巢鼠(M. pygmaeus comb. nov.)。利用Cyt b基因全序列构建的巢鼠系统发生树分化成6个进化谱系：日韩谱系、欧洲谱系、俄罗斯新西伯利亚谱系、中国东北和俄罗斯远东谱系、中国安徽谱系和中国台湾谱系。     

副猪嗜血杆菌ompP2 基因的结构特征及其与毒力的联系

副猪嗜血杆菌ompP2 基因存在两种结构类型, 但其生物学意义人们还不清楚. 本实验
旨在进一步分析副猪嗜血杆菌ompP2 基因的结构特征并研究其与毒力的联系. 测序结果表明,
与参考菌株血清1, 3, 6, 7, 8, 9, 11 型相比, 19 株临床分离株及血清型2, 4, 5, 10, 12, 13, 14, 15 的
参考菌株的ompP2 基因存在两处连续碱基缺失, 分别位于450~524 和770~844 bp 范围内, 共
计100 bp 左右, 对81 株临床分离株的PCR 检测进一步证实此结果. 序列分析发现, 由于碱基
的连续缺失导致ompP2 基因表面暴露环减少一个, 但却使暴露于膜外的抗原决定簇个数增加,
并且临床分离株和所有毒力参考菌株中均有一个相同的、无毒菌株所没有的膜表面抗原决定簇
VTDQ(K)ALGVGL, 提示暴露于膜外的抗原决定簇可能与毒力相关. 构建两种基因结构类型
的真核表达载体转染Marc145 细胞, 结果显示碱基缺失的血清5 型ompP2 基因编码蛋白的细
胞毒性显著强于血清11 型, 首次证明ompP2 基因结构特征与毒力的关系.     

志贺菌福氏2a毒力大质粒DNA全序列的测定与基因分析

对志贺菌福氏2a 301株的毒力大质粒pCP301的DNA全序列进行了测定, 并进行了结构分析. 结果表明, pCP301 DNA全序列由221618个碱基对组成, 基因分析共确定了272个开放读码框架(ORF), 经过与基因数据库比较, 其中194个ORF与已知基因或编码产物具有高同源性, 61个ORF同源性较低, 其余17个为新确定的未知功能的ORF. pCP301中的基因主要包括: (ⅰ) 与细菌毒力有关的ipa-mxi-spa, osp和iph基因; (ⅱ) 与调控有关的vir基因; (ⅲ) 与质粒的维持、稳定和DNA代谢有关的mvp, stb, rep和par等基因; (ⅳ) 转座酶编码基因. pCP301中的插入序列总长68 kb, 占全序列的 30%, 提示pCP301在细菌生长与进化过程中发生了多次基因重排. 研究结果对揭示志贺菌的致病机理及大质粒的遗传与进化有重要意义.     

芝田硫化叶菌Ssh7蛋白的进化保守性及DNA结合特性

嗜酸热古菌——芝田硫化叶菌(Sulfolobus shibatae)合成大量7 kD DNA结合蛋白Ssh7. Southern杂交结果显示, 该菌基因组中含有两个编码Ssh7蛋白的基因, 分别命名为ssh7a和ssh7b. 对这两个基因进行了克隆、序列测定和在大肠杆菌中的表达. 测序结果表明, 两个Ssh7多肽仅在3个氨基酸位置上有差异; 此外, ssh7a和ssh7b的顺式调控序列也十分相似, 提示存在着维持两个基因的序列和表达都不变的选择压力. 杂交结果还显示, 与芝田硫化叶菌一样, 硫磺矿硫化叶菌(Sulfolobus solfataricus)基因组中也含有两个编码7 kD蛋白的基因. 结合其他报道, 这一结果提示编码7 kD蛋白的基因可能在硫化叶菌种间分歧形成之前发生了基因复制. 采用电泳迁移率改变试验(EMSA)分析了天然及重组Ssh7蛋白与双链DNA片段之间的相互作用. 天然和重组蛋白的EMSA行为相似, 说明Ssh7与DNA的相互作用既不受发生在天然蛋白赖氨酸残基上的甲基化的影响, 也不受两种多肽异构体之间在序列上的差异的影响. 在所采用的实验条件下, Ssh7与双链DNA片段结合时的结合位点大约为6.6 bp, 表观解离常数为(0.7~1.0)×10^-7 mol/L. 此外, Ssh7与负超螺旋DNA的结合强于与线性和松弛DNA的结合.     

白菜BcMAF2基因克隆及功能验证

为了揭示白菜（Brassica campestris L. ssp. chinensis Makino）开花调控转录因子（MADS AFFECTING FLOWERING 2）MAF2在开花过程中的作用,该研究通过同源克隆的方法获得BcMAF2基因的全长序列。结果表明：（1）BcMAF2基因含有1个长度为588 bp开放阅读框,编码196个氨基酸;将BcMAF2蛋白氨基酸序列与其他物种MAF2氨基酸比较表明,BcMAF2基因与其他物种中该基因具有高度保守的结构域。（2）将BcMAF2与YFP和HA标签融合,构建亚细胞定位载体pEarleyGate101 BcMAF2 YFP HA,采用农杆菌介导法将其瞬时表达于本氏烟草（Nicotiana tabacum）叶片中,激光共聚焦显微镜观察发现BcMAF2蛋白定位于细胞核中,表明BcMAF2符合作为转录因子的功能。（3）将BcMAF2基因遗传转化拟南芥中进行功能验证,通过蛋白印迹试验获得5个过表达株系,且在选取的蛋白表达量较高的第8、10株拟南芥中均表现出明显延迟其抽薹开花表型。研究推测BcMAF2基因可能参与植物开花的春化途径。     

红笛鲷(Lutjanus sanguineus)CD8基因的克隆与诱导表达

探讨红笛鲷(Lutjanus sanguineus)CD8基因的基本特性。应用同源克隆和cDNA末端快速扩增(Rapid amplification of cDNA ends,RACE)技术克隆了红笛鲷CD8α和CD8β基因,并分析了其在不同组织的表达分布及免疫刺激物诱导后的表达模式。结果显示,CD8αcDNA序列全长1 576 bp,编码225个氨基酸。红笛鲷CD8β基因cDNA序列全长为1 486 bp,编码210个氨基酸。氨基酸序列分析结果显示,CD8α和CD8β均由信号肽、免疫球蛋白超家族(Immunoglobulin superfamily,Ig SF)可变区、铰链区、跨膜区和胞浆区组成。荧光定量PCR(Real time quantitative PCR,q RT-PCR)分析显示红笛鲷CD8α和CD8β基因在胸腺表达量最高,其次为中肾、鳃、肠、皮肤、脾和头肾。红笛鲷头肾淋巴细胞体外经LPS、ConA和PolyI:C刺激8 h后CD8α和CD8β表达量显著上调(P0.01)。哈维氏弧菌疫苗刺激24 h后鳃、头肾、脾脏、和肠的表达量上升。     

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。     

巨大芽孢杆菌α-淀粉酶基因核苷酸序列分析

巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)AS1.127的淀粉酶基因的全碱基序列已被测定。结构基因由1982bp的单一开读框架组成。由DNA序列推测出的前体酶蛋白由659个氨基酸组成,N-端33个氨基酸为信号肽。成熟酶分子由626个氨基酸组成,分子量为68.676kD。该淀粉酶属糖化型α-淀粉酶。并与枯草杆菌(B.subtilis)168产生的糖化型α-淀粉酶之间有83.3%的同源性。分析发现两种菌产生的酶分子的N-端3/4的同源性为90.4%,而C-端1/4的同源性只有70%。序列排比结果说明在淀粉酶基因的趋异进化过程中,基因突变和遗传重组都曾起过作用。