鞘翅目昆虫线粒体基因组研究进展

鞘翅目（Coleoptera）是世界上最具多样性的类群,具有很高的生态和形态多样性,这些多样性吸引了很多进化生物学家和分类学家的关注。随着分子生物学的发展,分子生物学技术广泛应用于鞘翅目系统学的研究,但随着研究的深入,简单的分子片段已经不能满足研究的需求,需要发掘更新的分子标记。近年来,线粒体全基因组已经成为鞘翅目分子系统学研究中很重要的分子标记之一,并广泛地应用于鞘翅目昆虫各个阶元的研究中。本文就鞘翅目线粒体全基因组的概况、研究进展及存在问题进行了总结和讨论。目前,鞘翅目线粒体基因组的研究主要包括物种线粒体基因组组成与结构、分子系统学和分子进化等方面。线粒体基因组在解决系统发育和进化方面表现出了很多的优越性,然而也存在着一些缺点,如序列难获得、基因类型单一、各基因进化速率不同、应用较局限等。     

蚕类昆虫线粒体DNA研究及其在起源与进化研究中的应用

线粒体DNA(mtDNA)属母系遗传,进化速率较核基因快且基因组结构相对简单,已作为理想的分子标记广泛应用于昆虫群体遗传学及分子系统学等研究。本文对蚕类昆虫线粒体DNA在分子水平上的最新研究进展进行了较详细的阐述,重点介绍了蚕类昆虫线粒体基因组的组成及特征、mtDNA克隆与多态性及在蚕类昆虫分子系统学研究中的应用等。     

核基因序列在昆虫分子系统学上的应用

核基因中含有更加丰富的生物学信息,运用核基因序列或将核基因序列与线粒体基因序列相结合研究昆虫的系统发育正成为分子系统学领域的一种发展趋势.核糖体基因中18S rDNA、28S rDNA、ITS已在昆虫分子系统学中得到了广泛的应用.与核糖体基因相比,虽然编码蛋白的核基因应用于昆虫分子系统学的种类不少,但大部分都是应用于双翅目和鳞翅目昆虫的分子系统学研究中,能够成功地普遍用于多个目昆虫的系统学研究的核基因并不多.本文简要介绍了应用于昆虫分子系统学的核中核糖体基因和编码蛋白的核基因,并分析了核基因序列在分子系统学应用上的局限性和应用前景.     

ITS序列的特点及其在昆虫学研究中的应用

随着PCR技术和DNA测序技术的成熟及广泛应用,分子数据的分析和利用逐渐成为生物学研究的重要手段。基因组中含有丰富的遗传信息,运用核基因序列或将核基因与线粒体基因序列相结合作为遗传标记,研究昆虫的系统发育,已成为分子系统学领域的发展趋势。由于长度适中、易于扩增、进化速度快、变异性高等优点,核糖体基因中内转录间隔区(ITS)已在昆虫系统学研究中得到广泛的应用。本文介绍了ITS序列的结构特点,重点对ITS序列在近缘种及种型快速鉴定、属及属上高级阶元系统学研究、谱系生物地理学及与其它基因联合分析昆虫系统进化关系等研究中的应用及前景进行了综述。     

核基因在两栖爬行动物分子系统学中的研究进展

从DNA水平探索生物进化的理论、生物类群的演化历史具有重要的意义,应用DNA序列研究生物的系统发育和进化规律成为当前分子系统学研究的热点,与线粒体DNA相比,核基因由于包含有更加丰富的生物学信息,运用核基因序列或将核基因序列与线粒体基因序列相结合研究两栖爬行动物的系统发育,正成为分子系统学领域的新的发展趋势.Rag-1、Rag-2、tyrosinase、rhodopsin、C-mos等核基因已在两栖爬行动物分子系统学中得到了广泛的应用.由于目前的技术手段等诸多因素,限制了更多的核基因用于两栖爬行动物分子系统学研究.为此简要介绍了目前核基因在两栖爬行动物分子系统学方面的研究进展,并分析了核基因序列在分子系统学应用上面临的问题和应用前景.     

DNA 序列在蕨类分子系统学研究中的应用

在分子系统学研究中, 目的基因或者基因片段的选择是最关键的一步, 由于进化速率的差异, 不同的DNA序列适用于不同分类阶元的系统发育研究。本文综述了目前蕨类分子系统发育研究中常用的DNA序列分析, 它们分别来自叶绿体基因组、核基因组和线粒体基因组, 着重阐明叶绿体基因在蕨类分子系统学研究中的应用。本文还简要介绍了分子系统学研究中常见的问题及解决方法(如内类群和外类群的选择, 适宜DNA片段的选择策略), 总结了目前蕨类植物分子系统学研究所取得的进展和研究现状, 展望了当今国际蕨类分子系统学的研究趋势。     

鱼类线粒体DNA研究新进展

线粒体DNA是分子生物学研究中的一个热门领域,已成为鱼类进化生物学和群体遗传学研究的重要分子遗传标记。本文对鱼类线粒体DNA分子生物学的最新研究进展进行了较详细的阐述。重点介绍鱼类线粒体DNA全序列的研究进展、组成及特征,鱼类线粒体DNA非编码区结构研究进展,鱼类线粒体DNA多态性及其主要的检测方法;综述了最近有关鱼类线粒体DNA在鱼类系统学、种间杂交渐渗、种群识别、起源和进化、地理分化等研究中的应用情况。     

DNA序列在蕨类分子系统学研究中的应用

在分子系统学研究中,目的基因或者基因片段的选择是最关键的一步,由于进化速率的差异,不同的DNA序列适用于不同分类阶元的系统发育研究.本文综述了目前蕨类分子系统发育研究中常用的DNA序列分析,它们分别来自叶绿体基因组、核基因组和线粒体基因组,着重阐明叶绿体基因在蕨类分子系统学研究中的应用.本文还简要介绍了分子系统学研究中常见的问题及解决方法(如内类群和外类群的选择.适宜DNA片段的选择策略),总结了目前蕨类植物分子系统学研究所取得的进展和研究现状,展望了当今国际蕨类分子系统学的研究趋势.     

串珠藻目分子系统学研究进展

串珠藻目(Batrachospermales)是淡水红藻中最主要的类群。近年来, 应用DNA序列分析探讨串珠藻目的系统发育, 并与传统的形态学和生态学特征相结合, 为串珠藻目系统学研究拓展了新的思路。本文回顾了串珠藻目的建立及其所含类群的研究历史, 归纳了目前在串珠藻目系统发育与进化研究中常用的分子标记方法, 其中包括核基因组的18S rDNA、26S rDNA和ITS序列, 叶绿体基因组的rbcL序列, 线粒体基因组的cox2-3序列, 以及新兴的ISSR技术, 并对各种分子标记的特点及适用范围做了评述。结果表明, ITS序列多适用于种群分化及相近种间遗传分析, ISSR标记适用于种下分类群间及同一种群不同个体间基因多态性分析, cox2-3序列在一定程度上也可用于同一种群不同个体间的基因多态性分析, 而18S rDNA 与rbcL序列既可用于种间关系分析, 又可用于更高水平分析的构建系统树。这些分子标记已被证明在研究串珠藻目系统地理、物种起源和散布机制方面有着广泛的应用前景。同时, 本文对串珠藻目分子系统学研究的最新进展也进行了概述,并对今后的研究方向做了展望。     

串珠藻目分子系统学研究进展

串珠藻目（Batrachospermales）是淡水红藻中最主要的类群。近年来,应用DNA序列分析探讨串珠藻目的系统发育,并与传统的形态学和生态学特征相结合,为串珠藻目系统学研究拓展了新的思路。本文回顾了串珠藻目的建立及其所含类群的研究历史,归纳了目前在串珠藻目系统发育与进化研究中常用的分子标记方法,其中包括核基因组的18SrDNA、26SrDNA和ITS序列,叶绿体基因组的rbcL序列,线粒体基因组的cox9．-3序列,以及新兴的ISSR技术,并对各种分子标记的特点及适用范围做了评述。结果表明,ITS序列多适用于种群分化及相近种间遗传分析,ISSR标记适用于种下分类群间及同一种群不同个体间基因多态性分析,cox2-3序列在一定程度上也可用于同一种群不同个体间的基因多态性分析,而18SrDNA与rbcLFF列既可用于种问关系分析,又可用于更高水平分析的构建系统树。这些分子枥对己已被证明在研究串珠藻目系统地理、物种起源和散布机制方面有着广泛的应用前景。同时,本文对串珠藻目分子系统学研究的最新进展也进行了概述,并对今后的研究方向做了展望。     

DNA序列在苔藓分子系统学研究中的应用

DNA是遗传信息的载体,直接对DNA核苷酸排列顺序的分析和比较是研究苔藓分子系统学的最彻底和最理想的方法。本文综述了DNA序列(叶绿体基因组、核基因组和线粒体基因组)在苔藓分子系统学中的应用,探讨了基因片段的选择策略。并提出只有将分子数据和传统分类学取得的研究成果结合起来,构建最合理的系统树,才能更好地推动苔藓分子系统学的发展。     

分子系统学原理及其在林木上的应用

综述了林木分子系统学的是新研究进展,分析了现代分子生物学方法的不断改进给林木系统学研究带来的革命性进展,阐述了RAPD,cpDNA,rDNA等在林木分子系统学研究中的应用及取得的成果,评述了各种不同分子标记的适用范围以及对相关基因进化规律的认识,同时提出了这些分子标记在分子系统学研究中应注意的一些问题。     

线粒体DNA在分子进化研究中的应用

线粒体作为古老的细胞器广泛存在于真核生物中,由于线粒体DNA的高进化速率,已被作为DNA标记广泛应用于现代分子生物学研究。长期以来,线粒体DNA一直被认为是中性进化或者受到纯净化选择。线粒体通过氧化呼吸链提供>95%的动物运动所需的自由能,并提供保持体温的热能。据此,近期已有研究推测并验证了线粒体与动物运动能力及气候适应性的相关性。该文简述线粒体基因组成及其进化,通过列举线粒体DNA在分子进化研究中的应用(如利用线粒体DNA重建物种的系统发育关系、从线粒体DNA角度分析生物能量代谢的适应性进化以及线粒体DNA密码子重定义对生物适应性的作用等),概述了线粒体DNA的分子进化研究。     

植物分子系统学近五年的研究进展概况

本文综述了与分子系统学发展密切相关的4个因素：1.分子生物学方法的不断改进;2.基因组的全序列测定;3.用于分子系统学研究的基因种类不断增加,对这些基因进化规律的认识不断深入;4.化石DNA的研究。本文还阐述了核基因及叶绿体基因在系统学研究中的应用,例举了rbcL、matk、18s rDNA和ITS序列分析在植物系统发育研究中取得的重要成果,同时提出了分子系统学研究中应注意的一些问题。     

核基因在鸟类分子系统发育学研究中的应用

核基因作为一种新的遗传标记,近年来被广泛应用于鸟类分子系统发育研究中.核基因与线粒体基因位于不同的遗传载体上,因此被引入到系统发育学研究中为物种树的重建提供独立的证据.常用的外显子标记为重组激活基因1(RAG-1),重组激活基因2(RAG-2),癌基因c-myc,原癌基因c-mos,它们由于缓慢的进化速率而被用于鸟类高级分类阶元的系统学研究中.常用的内含子标记是β纤维蛋白原基因内含子7(β-fibrinogen intron7,β-fibint7),肌红蛋白基因内含子Ⅱ(myoglobin intionⅡ).内含子标记通常与线粒体序列联合使用,形成具有互补系统发育信号的数据集,应用于各种分类阶元的系统学研究中.     

分子遗传标记技术在蜻蜓目昆虫研究中的应用

分子生物学技术应用于昆虫系统学研究在近些年发展相当迅速。目前已出现了几十种分子遗传标记。该文简述了酯酶同工酶电泳、核酸序列分析以及AFLP、RAPD、核酸探针等分子生物学技术在蜻蜓目昆虫研究中的应用情况。     

分子标记技术在苹果育种中的应用

DNA分子标记是现代分子生物学发展出来的一类重要的遗传标记,已广泛应用于遗传图谱的构建、种质资源的管理和鉴定、基因的定位与克隆等。综述了分子标记在苹果育种中的应用。     

线粒体DNA序列特点与昆虫系统学研究

昆虫线粒体DNA是昆虫分子系统学研究中应用最为广泛的遗传物质之一。线粒体DNA具有进化速率较核DNA快 ,遗传过程不发生基因重组、倒位、易位等突变 ,并且遵守严格的母系遗传方式等特点。本文概述了mtDNA中的rRNA、tRNA、蛋白编码基因和非编码区的一般属性 ,分析了它们在昆虫分子系统学研究中的应用价值 ,以及应用DNA序列数据来推导分类阶 (单 )元的系统发育关系时 ,基因或DNA片段选择的重要性     

半翅目昆虫线粒体基因组学研究进展

线粒体基因组广泛应用于昆虫系统发育、分子进化、种群遗传学及谱系地理学等众多研究领域.半翅目是昆虫纲外翅部中最大的一个目,具有重要的经济意义.目前,已对100种半翅目昆虫进行了线粒体基因组测序,其中81种在中国完成测序.本文综述了半翅目昆虫线粒体基因学研究的已有成果,比较分析了半翅目昆虫线粒体基因组的基本特征,包括基因组大小、基因含量、基因重排、碱基组成、密码子使用、蛋白质编码基因的进化模式、RNA基因及非编码区,并系统总结了线粒体基因组数据在半翅目昆虫系统进化研究中的应用现状.最后,针对线粒体基因组的获得、注释和应用过程中存在的问题进行了讨论,并提出了今后半翅目昆虫线粒体基因组学的研究重点.     

DNA分子标记在果树遗传育种研究中的应用

DNA分子标记是随着分子生物学技术的发展出现的一类重要的遗传标记,近年来发展非常迅速,已在果树遗传育种研究的各个方面得到广泛的应用。介绍了几种DNA分子标记技术的原理,综述了DNA分子标记在果树种质资源研究、分子遗传图谱构建、基因定位、分子辅助选择等方面的应用,并对其在果树上的应用前景和存在问题进行了评述。