基于线粒体COI序列变异的高原鼢鼠种群遗传分化研究

基于线粒体COI基因序列对高原鼢鼠7个地理种群的遗传多样性、遗传分化和基因流进行分析,158条COI基因序列中发现了570个变异位点,界定了54个COI单倍型。总体单倍型多样性指数Hd为0.911,种群单倍型多样性在0.278—0.964之间,高原鼢鼠的种群遗传多样性较高。群体总的遗传分化系数Fst为0.611,群体间的基因流Nm在-0.020—3.700之间,部分地理种群之间的遗传分化程度高,基因流弱。AMOVA分子变异分析显示,高原鼢鼠的遗传变异主要来自种群之间(77.56%),种群内部的遗传变异较低(22.44%)。中性检验(P0.01)与错配分析显示高原鼢鼠种群经历了群体扩张事件。IBD未检测到地理距离与种群间遗传距离的显著性相关关系(R2=0.124,P=0.118)。综合分析认为,高原鼢鼠不同地理种群间遗传分化的原因除地理隔离外,还与迁移扩散方式、进化过程和其他环境因素有关。     

基于mtCOI基因序列的中国葱斑潜蝇不同地理种群遗传多样性分析

【目的】葱斑潜蝇Liriomyza chinensis是葱蒜类蔬菜上的重要经济害虫,在我国广泛分布。本研究旨在阐析中国葱斑潜蝇的地理种群遗传分化。【方法】以中国8省12个不同地理种群的253头葱斑潜蝇为样本,测定其mtCOI基因序列;依据获得的mtCOI基因序列,利用MEGA7.0, DnaSP 6.1和Arlequin 3.5等软件对葱斑潜蝇地理种群的遗传多样性、基因流水平和遗传变异等进行分析。【结果】在253头个体的759 bp mtCOI基因片段中,获得13个单倍型,各单倍型间K2P遗传距离均小于0.02;其中单倍型Hap1为12个地理种群所共享,总发生频率高达81.82%。总群体单倍型多样性较低(H_d=0.327),核苷酸多样性(Pi)为0.00159,核苷酸平均差异数(K)为1.21011;葱斑潜蝇总群体遗传分化程度中等(F_ST=0.06971),基因交流较充分(Nm=3.33629)。分子方差分析(AMOVA)结果表明,遗传变异来源为群体内;总群体Tajima’s D检验值为显著负值;Mantel检测结果说明种群间的遗传距离与地理距离没有相关性。【结论】中国葱斑潜蝇地理种群的遗传多样性较低,基因交流较充分,遗传分化程度中等,且地理距离并不影响其遗传分化程度;葱斑潜蝇总群体在较近的历史时期未经历明显的种群扩张和种群增长。     

中国南方茶棍蓟马地理种群遗传分化分析

【目的】基于mtDNA COI和COⅡ的联合序列,探讨中国南方茶棍蓟马Dendrothrips minowai地理种群的遗传多样性与遗传分化。【方法】利用MEGA 6.0, DnaSP 5.10和Arlequin 3.5.2.2等软件对中国南方茶棍蓟马8个地理种群遗传多样性、遗传分化、基因流、分子变异及地理距离与遗传距离的相关性进行分析,并推断群体演化历史。【结果】茶棍蓟马mtDNA COI和COⅡ序列均具有明显的AT偏好性,COI和COⅡ联合序列的长度为1 146 bp,共有22个单倍型。中国南方茶棍蓟马总群体遗传多样性较高,表现出高单倍型多样性(Hd=0.924)和低核苷酸多样性(π=0.00600)。8个地理种群总群体的遗传分化程度高(F_ST=0.84830),基因交流水平低(Nm=0.040),群体可能由于遗传漂变而发生明显分化。AMOVA分析显示,茶棍蓟马种群的遗传变异主要来自组间种群(F_CT=0.84922);Mantel检测显示地理距离与遗传距离存在显著的正相关(r=0.5029, P<0.01)。中性检验结果表明,除云南两个地理种群外的其他地理种群近期可能经历了种群扩张。【结论】中国南方茶棍蓟马地理种群遗传多样性较高,具有明显的遗传分化,基因交流较少;地理距离可能是影响茶棍蓟马地理种群遗传分化的主要因素之一。     

基于线粒体COⅡ基因的中国大豆食心虫不同地理种群遗传分化分析

【目的】大豆食心虫Leguminivora glycinivorella(Matsumura)是我国大豆Glycina max最重要的蛀荚害虫。本研究旨在探讨中国大豆食心虫不同地理种群的遗传分化情况。【方法】通过测定大豆食心虫19个地理种群208头老熟幼虫的线粒体COⅡ基因序列(723 bp),利用MEGA6.0和Dna SP 5.0等软件分析大豆食心虫不同地理种群的基因序列变异和遗传分化情况。【结果】在19个大豆食心虫地理种群中共获得208条COⅡ基因序列,发现61个变异位点,包含57个单倍型。总群体单倍型多样度Hd=0.8522,各地理种群单倍型多样度范围在0.1818~0.9546间,总群体的固定系数Fst=0.4619,总遗传分化系数Gst=0.1186,总基因流Nm=0.29。总群体Tajima’s D检验结果不显著,表明大豆食心虫在较近的历史时期未出现群体扩张现象,群体大小稳定。单倍型网络图、ML单倍型系统树及采用不同地理种群间遗传距离构建的UPGMA系统发育树均显示,贵阳(GY)和都安(DA)种群与其余地理种群分化明显。AMOVA分子变异分析结果显示,东北组、西北组、黄淮组、华南组及西南组种群组间所占总变异的比例大于组内。【结论】大豆食心虫不同地理种群间基因交流较少,整体的遗传多样性和遗传分化程度较高,遗传分化主要来自地理种群组间,且地理距离是影响不同地理种群间遗传距离的重要因素。     

基于COI基因全长序列的假眼小绿叶蝉地理种群遗传分化研究

假眼小绿叶蝉Empoasca vitis(Gthe)是我国大陆茶区分布最广、为害最重的茶树害虫,其种群世代重叠严重,数量大。从我国13个主要产茶省份各选出一个重点产茶县(市),采集假眼小绿叶蝉标本,首次扩增得到其线粒体CO I基因全长序列,并以此探讨了假眼小绿叶蝉13个地理种群间的遗传多样性、分子变异、遗传分化程度及基因流水平。在13个地理种群中共得到了176条CO I基因序列,发现了113个变异位点,形成了105个CO I单倍型。总群体单倍型多样性Hd为0.9720,种群内单倍型多样性在0.804—1.000范围内,总群体和各种群的Tajima's D检验结果均不显著,说明茶园假眼小绿叶蝉的进化符合中性模型,种群数量较为稳定。AMOVA分子变异分析结果表明,茶园假眼小绿叶蝉的遗传分化主要来自于种群内部。Mantel检验显示各地理种群的遗传距离与地理距离之间不具有显著的相关性。总群体的遗传分化系数Gst为0.03652,固定系数Fst为0.10876,基因流Nm为4.097,表明地理种群间存在较频繁的基因交流,遗传差异较小。推测,20世纪90年代以来的省际之间频繁的茶树鲜叶贩运、异地茶苗的大批量调拨等因素促进了假眼小绿叶蝉的长距离迁移,加强了不同种群间的基因交流。     

中哈边境区域黑腿星翅蝗遗传多样性与遗传分化研究

【目的】为了明确中哈边境区域黑腿星翅蝗Calliptamus barbarus Costa的遗传多样性,阐明其区域性发生的遗传机制。【方法】测定中哈边境新疆边境区域阿勒泰、塔城、博乐、伊犁等和哈萨克斯坦境内黑腿星翅蝗5个种群100个体的COⅠ基因全长序列(1 540 bp),利用DnaSP 5.0,MEGA 6.0和Arlequin3.5等软件分析种群遗传多样性与分化情况。【结果】共获得100条COⅠ基因序列,在5个地理种群中发现122个变异位点,包含69个单倍型,其中1个单倍型为4个种群所共享。种群间的遗传距离范围为0.001-0.086。总群体单倍型多样性指数H_d=0.987,各地理种群单倍型多样性介于0.973-0.995之间,总群体核苷酸多样性P_i=0.008 4,总群体的遗传分化系数G_(st)=0.004 5,总群体固定系数F_(st)=0.014 2,总基因流N_m=4.61。中性检验(Tajima's D=-1.553 3,P0.05;Fu’s Fs=-3.732 4,P0.05)结果表明中哈边境黑腿星翅蝗种群在较近的历史上没有出现群体扩张。单倍型网络图和NJ单倍型系统树结果一致,博乐种群与其他种群分化较明显,AMOVA分子变异分析结果表明中哈边境不同地理种群黑腿星翅蝗的遗传分化主要来自种群内部(98.56%),种群间变异水平很低(1.44%)。不同地理种群的遗传距离与地理距离间的相关性不显著。各单倍型散布在不同地理种群中,未形成明显的系统地理结构。【结论】中哈边境区域不同地理种群黑腿星翅蝗基因交流频繁,遗传分化程度低。     

盔型溞(Daphnia galeata)四个地理种群遗传多样性及分化的RADP 分析

利用RAPD 技术对采自云南和广东省的盔形溞的四个不同地理种群(拉市海、程海、洱海和流溪河水库)遗传多样性进行了分析。从20 条寡聚核苷酸中筛选出了12 条扩增产物稳定的随机引物。在4 个群体180 个个体中共检测到72 个可重复位点, 其中多态位点65 个, 多态率超过90%。四个种群的遗传多样性指数(Shannon 指数)介于0.405-0.440 之间, 其中以流溪河水库群体遗传多样性最高, 拉市海群体遗传多样性最低。四个不同地理的盔形溞种群间的遗传分化系数Gst 为0.23。分子方差分析(AMOVA)表明, 四个地理种群内的分子变异为71%, 种群之间为29%, 说明4个地理种群之间的遗传分化水平较高; 云南三个种群内变异为70%, 种群之间的变异为30%, 说明距离较近云南省内的3 个湖泊种群内存在较大的遗传变异, 以上分子方差分析中P 值为0.001, 表明差异极显著(P<0.01)。Jaccard 距离和Nei’s 无偏遗传距离分析显示, 地理距离最近的程海种群(CH)与拉市海种群(LS)并未首先聚在一起, 而是与洱海种群(EH)聚在一起, 之后与地理距离最远的流溪河种群(LX)相聚; 种群分化与距离之间的弱相关性支持资源垄断假说。     

基于ITS序列的灵芝遗传多样性与群体遗传分化研究

本研究基于ITS序列对中国8个不同地理群体的168份灵芝样本的分子变异、遗传多样性、群体遗传分化程度进行了分析。结果表明：168个样品中共检测到39个单倍型（H1-H39）,表现出较低的遗传多样性水平（H_d=0.867±0.018,P_i=0.00304±0.00024）,各群体的遗传多样性水平相差不大;TCS单倍型网络图和基于ML、NJ法构建的单倍型系统发育树显示,各地理群体的遗传距离与地理距离之间没有形成对应关系,二者没有明显的相关性;AMOVA分析结果显示不同地理群体间的遗传变异占4.33%,群体内的变异占95.67%,遗传分化主要来自于群体内部。总体和各地理群体的中性检验结果显示,群体扩张遵循中性进化,群体大小保持相对稳定。整体的遗传分化指数F_st为0.04331,基因流N_m为2.99,表明各地理群体间存在频繁的基因交流,群体遗传分化较小。推测原因可能为种群扩张历史较短,分布范围较窄,造成遗传多样性偏低,各群体间遗传分化不大。     

基于线粒体Cytb基因的意大利蝗遗传多样性分析

【目的】分析新疆荒漠半荒漠草原意大利蝗Calliptamus italicus不同地理种群的遗传多样性,探讨新疆意大利蝗持续严重发生的分子生物学机制。【方法】测定并获得意大利蝗10个不同地理种群的100条Cytb基因全长序列(1 140 bp),利用DnaSP 5.0和Arlequin 3.5软件分析种群遗传多样性、遗传结构、遗传分化与分子变异,并构建了最大似然法系统发育树及单倍型中介网络图。【结果】在100个序列样本中,共检测出54个单倍型。总群体单倍型多样度H_d为0.890,各地理种群单倍型多样度范围介于0.818-1.000,总群体固定系数F_(st)、遗传分化系数分别为0.017 8、0.018 9,总基因流N_m为13.84,种群间遗传差异(3.31%)远小于种群内的遗传变异(96.69%),结果表明,意大利蝗群体稳定,历史上未出现群体扩张,地理距离可能不是影响种群间遗传距离的重要因素。【结论】新疆意大利蝗不同地理种群间基因交流频繁,通过种群内遗传变异提高适应外界环境能力,可能是其持续严重发生的重要原因之一。     

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。     

A Unique Protease Cleavage Site Predicted in the Spike Protein of the Novel Pneumonia Coronavirus (2019-nCoV) Potentially Related to Viral Transmissibility

正Dear Editor,In December 2019, a novel human coronavirus caused an epidemic of severe pneumonia(Coronavirus Disease 2019,COVID-19) in Wuhan, Hubei, China(Wu et al. 2020; Zhu et al. 2020). So far, this virus has spread to all areas of China and even to other countries. The epidemic has caused 67,102 confirmed infections with 1526 fatal cases     

Curcuminoids as inhibitors of thioredoxin reductase: A receptor based pharmacophore study with distance mapping of the active site

Curcumin is the yellow pigment of turmeric that interacts irreversibly forming an adduct with thioredoxin reductase (TrxR), an enzyme responsible for redox control of cell and defence against oxidative stress. Docking at both the active sites of TrxR was performed to compare the potency of three naturally occurring curcuminoids, namely curcumin, demethoxy curcumin and bis-demethoxy curcumin. Results show that active sites of TrxR occur at the junction of E and F chains. Volume and area of both cavities is predicted. It has been concluded by distance mapping of the most active conformations that Se atom of catalytic residue SeCYS498, is at a distance of 3.56 from C13 of demethoxy curcumin at the E chain active site, whereas C13 carbon atom forms adduct with Se atom of SeCys 498. We report that at least one methoxy group in curcuminoids is necessary for interation with catalytic residues of thioredoxin. Pharmacophore of both active sites of the TrxR receptor for curcumin and demethoxy curcumin molecules has been drawn and proposed for design and synthesis of most probable potent antiproliferative synthetic drugs.     

Comparative morphology of the carpel in the Liliaceae: Hewardieae, Petrosavieae, and Tricyrteae

The young pistils in the melanthioid tribes, Hewardieae, Petrosavieae and Tricyrteae, are uniformly tricarpellate and syncarpous. They lack raphide idioblasts. All are multiovulate, with bitegmic ovules. The Petrosavieae are marked by the presence of septal glands and incomplete syncarpy. Tepals and stamens adhere to the ovary in the Hewardieae and the Petrosavieae but not in the Tricyrteae. Two vascular bundles occur in the stamens of the Hewartlieae and Tricyrtis latifolia. Ventral bundles in the upper part of the ovary of the Hewardieae are continuous with compound septal bundles and placental bundles in the lower part. Putative ventral bundles occur in the alternate position in the Tricyrteae and putative placental bundles in the opposite. position in the Petrosavieae. The dichtomously branched stigma in each carpel of the Tricyrteae is supplied by a bifurcated dorsal bundle.     

Selection with two alleles and complete dominance

For a plant selection model with frequency-independent viabilities, fertilities and selfing rates, it is shown that apart from global fixation, for certain parameter combinations a protected polymorphism and facultative fixation (either allele may become fixed according to initial frequencies) may both occur. Facultative fixation requires different selling rates for the dominant and recessive type. Protection of the polymorphism requires resource allocation for male and female function. In this connection the problem of purely genetically caused population extinction is discussed.
For general frequency dependence and regular segregation, the chances for establishment of a completely recessive gene are compared to those of a completely dominant gene. It is proven that the process of establishment of the recessive gene, despite a fitness advantage, may be considerably endangered by drift effects if random mating prevails. The recessive gene may reach the same effectivity in establishment as a dominant gene, only if the recessive homozygote mates exclusively with its own type during the period of establishment.     

Perinatal Vertical Transmission of Chikungunya Virus in Ruili,a Town on the Border between China and Myanmar

正Dear Editor,Chikungunya virus (CHIKV), an arbovirus in the family of Togaviridae, genus Alphavirus, is transmitted by the A.aegyptii or A. albopictus mosquito, and causes disease in humans characterized by fever, rash, and arthralgia (Silva and Dermody 2017; Suhrbier 2019). It was first reported in 1953 in Tanzania, and caused only a few outbreaks and sporadic cases in Africa and Asia in last century. However, in the epidemic in 2004, CHIKV acquired mutations that conferred enhanced transmission by the A. albopictus mosquito(Schuffenecker et al. 2006). Since then, it has successively caused outbreaks in Africa, the Indian Ocean, South East Asia, the South America, and Europe (Zeller et al. 2016).