利用分子标记18S rDNA对天牛高阶元进化关系的研究

【目的】构建天牛总科高阶元的进化关系,为解决天牛各亚科之间进化关系和归属提供依据。【方法】本研究采用18S rDNA(V4、V7区)分子标记,分析和测定了49种天牛基因序列,并结合GenBank数据库中3科2亚科21种天牛的18S rDNA基因序列,采用邻近法(Neighbor Jointing,NJ)、贝叶斯推论法(Bayesian Inference,BI)和最大似然法(Maximum Likelihood),对天牛总科3科6亚科的70种天牛基因序列构建进化树,探讨天牛高阶元类群的进化关系。【结果】研究表明:序列分析比对后得到序列为703 bp,碱基A、T、C、G的含量分别为21.1%、26.3%、23.6%和28.9%;变异位点(Variable sites)98个占全部位点的13.9%,简约信息位点(Parsimony informative sites)45个占全部位点的6.4%;转换(Transition)/颠换(Transversion)的平均值R值为2.79,转换大于颠换。进化树结果显示沟胫天牛亚科Lamiinae、天牛亚科Cerambycinae、锯天牛亚科Prioninae和瘦天牛科Disteniidae为单系性进化群,这与传统形态学分类结果相似。【结论】本研究成功构建了天牛总科高阶元的系统发育树,研究证明18S rDNA(V4、V7区)是探讨天牛高级阶元分类有效的分子标记。     

基于线粒体16S rDNA基因的天牛科部分种类分子系统学研究(鞘翅目:天牛科)

研究测定了天牛科3亚科9种昆虫线粒体16S rDNA基因约500bp的序列,对序列的碱基组成和遗传距离进行分析。并基于16S rDNA基因序列数据,采用邻接法(NJ)和最大简约法(MP)分析天牛科3亚科分子系统发育关系。研究结果表明,2种方法得到的分子系统树其分支结果一致,可将内群分为2个分支,第1个分支包括沟胫天牛亚科和天牛亚科;第2个分支包括花天牛亚科。16SrDNA基因对天牛科亚科间系统发育的研究是有价值的。     

基于28S rDNA 的叩甲科分子系统发育关系研究

【目的】通过对叩甲科（Elateridae）昆虫核糖体28S rDNA基因片段序列进行比较,从分子水平研究叩甲科昆虫的系统发育关系,并和传统分类结果相比较,为我国叩甲科分类系统的论证和进一步修订奠定基础。【方法】将自测的我国9种（含两个地理种群）共10个叩甲科昆虫样品的28S rDNA基因片段序列与GenBank报道的32种叩甲科昆虫进行同一性比较,用DNAStar Lasergene v 7.1.0和MEGA4.0（NJ法、MP法和ME法）构建分子系统发育树。【结果】在获得的890 bp的序列中,保守位点477个,占全部位点的56.1％;简约位点291个,占全部位点的34.2％;G+C的平均含量为63.9％,明显高于A+T的平均含量,碱基组成偏向G和C;转换（transition）稍高于颠换（transversion）。遗传距离分析表明叩甲科昆虫各亚科内各种间遗传距离在0.000～0.130之间变动,明显小于各亚科之间的遗传距离。不同的系统发育树都支持叩甲科为一单系群,并将10个亚科聚为4个聚类簇:聚类簇Ⅰ为梳爪叩甲亚科（Melanotinae）＋叩甲亚科（Elaterinae）,聚类簇Ⅱ为槽缝叩甲亚科（Agrypninae）＋萤叩甲亚科（Pyrophorinae）＋单叶叩甲亚科（Conoderinae）,聚类簇Ⅲ为小叩甲亚科（Negastriinae）＋心盾叩甲亚科（Cardiophorinae）,聚类簇Ⅳ为齿胸叩甲亚科（Denticollinae）＋尖鞘叩甲亚科（Oxynopterinae）和异角叩甲亚科（Pityobiinae）。它们来源于2个支系,支系1包含聚类簇Ⅰ,支系2包含聚类簇Ⅱ、聚类簇Ⅲ和聚类簇Ⅳ,而Senodonia quadricollis总是单独作为一支与其他叩甲分开。【结论】本研究证实了过去基于成虫和幼虫形态为基础的分类系统的基本合理性,一是叩甲科为一单系类群;二是叩甲科可明显地分为4个簇群;三是心盾叩甲亚科（Cardiophorinae）为一单系类群,但其他许多亚科存在并系的情况,特别是Senodonia quadricollis的归属还需进一步论证。28S rDNA 序列分析是一种很好的研究叩甲科从种级到科级各类群间的系统发育关系的方法。     

基于28S rDNA D2基因片段与形态特征的矛茧蜂亚科系统发育研究（膜翅目：茧蜂科）

本研究选取矛茧蜂亚科Doryctinae（昆虫纲Insecta：膜翅目Hymenoptera：茧蜂科Braconidae）的6族15属18种做内群,茧蜂科其它7亚科11属11种做外群,首次结合同源核糖体28S rDNA D2基因序列片段和100个形态学和解剖学特征对该亚科进行了系统发育学研究。利用“非圆口类"的小腹茧蜂亚科Microgastrinae为根,以PAUP*4.0和MrBayes 3.0B4软件分别应用最大简约法（MP）和贝叶斯法对矛茧蜂亚科的分子数据和分子数据与非分子数据的结合体进行了运算分析;并以PAUP*4.0对矛茧蜂亚科的28S rDNA D2基因序列片段的碱基组成与碱基替代情况进行了分析。结果表明：矛茧蜂亚科的28S rDNA D2基因序列片段的GC含量在39.33%～48.28%之间变动,而对于碱基替代情况来讲,矛茧蜂亚科各成员间序列变异位点上颠换（transversion）大于转换（transition）。不同的分析算法所产生的系统发育树都表明矛茧蜂亚科是一个界限分明的单系群;在矛茧蜂亚科内,除了吉丁茧蜂族Siragrini为单系群外,其他族（矛茧蜂族Doryctini和方头茧蜂族Hecabolini）都是并系群。对于矛茧蜂亚科内各属之间的相互亲缘关系,不同算法所得的系统发育树的拓扑结构不完全一致,表明矛茧蜂亚科内（属及族）的系统发育关系还有待于进一步研究。     

直突摇蚊亚科部分属28S rDNA D1序列的分子系统发育关系(双翅目,摇蚊科)

利用28S rDNA D1部分基因序列对直突摇蚊亚科代表性属级阶元进行了分子系统学研究。测定了12个内群属和2种外群的28SrDNAD1片段,并结合GenBank中3个同亚科种类该基因的同源序列进行了分析。采用2种建树方法(距离邻近法NJ和最大俭约法MP)分析了直突摇蚊亚科内属级分类单元的分子系统发育关系。结果表明,滨海摇蚊属Clunio位于系统发育树的基部,与该属营海洋生活的特殊性一致。心突摇蚊属和真开氏摇蚊属互为姐妹群,流环足摇蚊属和刀突摇蚊属互为姐妹群,此结果与基于形态学的系统发育研究相结果一致。其它属间的系统发育关系因尚无前人研究而有待做进一步研究。本研究同时证明28S rDNA D1基因片段在分析摇蚊科昆虫属级及属内阶元关系上具有一定的指导意义。     

全长rDNA簇在蝽类昆虫生命树构建中的应用前景(昆虫纲,半翅目)

在昆虫纲中,生命树计划正在以目级阶元中的分类单元为单位逐步推进.针对这一大的背景,以及高级阶元和种级阶元分子系统学研究间脱节现状,提出以rDNA簇为一组分子标记、并且在未来高级阶元系统发育研究中将目前选取少量代表类群的做法改为将尽量多的物种包含到一棵系统发育树中的建议.其中首先简要介绍了rDNA簇的结构及其中各分子标记在分子系统学研究中的应用价值,随后以蝽类昆虫为例,有针对性地总结了rDNA簇中不同基因序列已有数据的丰富程度及其在分子系统学研究中的应用情况.首次给出了蝽类昆虫28S rRNA近全长序列的二级结构模型.基于对18S rRNA和28S rRNA二级结构研究所积累的认识,强调了18S rDNA和28S rDNA内部不同区段之间变异模式和应用价值的差异,论证了未来在生命树构建中深化对rDNA簇中各基因进行联合应用的合理性和可行性.     

斑马鱼肠道中一株酵母菌菌株的鉴定与系统发育分析

从斑马鱼肠道中分离到一株酵母菌,编号为ZF-5,进行了形态学观察、生理特征测定和26S rDNA D1/D2序列分析,并构建系统发育树。结果表明ZF-5菌株细胞呈卵圆形或杆状,为芽殖,有假菌丝;除乳糖外,能够发酵葡萄糖、蔗糖、麦芽糖等多种碳源;26S rDNA D1/D2区序列分析表明与季也蒙毕赤酵母Pichia guilliermondii的序列相似性最高,构建的系统发育进化树显示菌株ZF-5与Pichia guilliermondii模式菌株CBS 2030（= NRRL Y-2075）亲缘关系最近,     

墨天牛属昆虫COⅠ基因比较及系统学初步研究

【目的】对11种墨天牛线粒体DNA细胞色素氧化酶C亚基Ⅰ基因(COⅠ)进行比较并对墨天牛属系统发育关系进行初步探讨。【方法】本文测定分析了11种墨天牛线粒体DNA细胞色素氧化酶C亚基Ⅰ基因(COⅠ),并采用简约法和贝叶斯推论法构建了墨天牛属的分子进化树。【结果】序列比对分析得到470 bp大小的COⅠ基因片段,其中可变异位点169个(36.0%),保守位点301个(64.0%),转换/颠换的平均值(R值)为1.03,说明此段序列适合于分子进化树。利用不同系统发育重建方法得到的进化树具有相似的拓扑结构,同时结合形态学分类特征对墨天牛属昆虫的分子系统进化关系进行探讨。结果显示分子结果与形态分类结果相似。【结论】利用COⅠ基因构建的墨天牛属系统发育树是探讨墨天牛分类的有效方法。     

植物核基因组核糖体基因间隔区序列的结构特点及其在系统发育研究中的应用

目前,在植物系统发育研究中应用较多的核基因组的核糖体DNA基因间隔区序列主要有5S rDNA基因间隔区、内转录间隔区ITS和基因间间隔区IGS.虽然这些间隔区序列在长度、结构等方面各不相同,但都具有进化速率较快的特点,在植物属及属下分类水平的系统发育关系研究中非常有用.本文重点就核基因组的5S rDNA基因间隔区以及IGS在植物中的特点以及各自在植物系统发育研究中的应用进行了综述.     

基于16S rDNA和28S rDNA D2基因序列与形态特征联合分析的中国角顶叶蝉亚科系统发育研究（半翅目： 叶蝉科）

首次在国内利用28S rDNA D2区段和16S rDNA基因序列,结合50个形态特征对角顶叶蝉亚科(Deltocephalinae)［半翅目（Hemiptera）: 叶蝉科（Cicadellidae）］19个属进行系统发育分析研究。从无水乙醇浸泡保存的标本中提取基因组DNA并扩增了19个内群和1种外群Typhlocybinae［半翅目(Hemiptera): 叶蝉科(Cicadellidae)］种类的28S rDNA D2基因片段并测序,同时扩增了16S rDNA基因片段并测序11条,采用了GenBank中1个种类的16S rDNA同源序列。采用PAUP*4.0和MrBayes3.0两个分析软件和3种建树方法,利用同源28S D2 rDNA和16S rDNA两个基因序列与形态特征结合进行系统发育分析研究。分析结果表明,二叉叶蝉族Macrostelini是一个单系,并在角顶叶蝉亚科的系统发育中处于基部的位置,是内群中最原始的族;角顶叶蝉族Deltocephalini中除了纹翅叶蝉属Nakaharanus,其余各属构成单系;殃叶蝉族Euscelini内属的归属比较混乱,可能是一个并系群,属间差异有待进一步研究。隆额叶蝉族Paralimnini与顶带叶蝉族Athysanini是姐妹群。带叶蝉属Scaphoideus与纹翅叶蝉属Nakaharanus是姐妹群,二者与木叶蝉属Phlogotettix的关系最近,三者构成一个单系,建议将三者归为带叶蝉族Scaphoideini。研究结果还表明,小眼叶蝉族Xestocephalini和Balcluthini的系统发育位置不明,有待进一步研究。     

以23S rDNA一个多变区作为分子标记对致病杆菌属细菌进行分类鉴定

【目的】致病杆菌属(Xenorhabdus)细菌是一类重要的生物杀虫剂,斯氏属昆虫病原线虫的共生菌,建立快速准确的分类鉴定方法,对研究开发这类细菌至关重要。【方法】本研究PCR扩增测序了本室保藏的26株,含20种已定名致病杆菌属细菌的一段845 bp的23S rDNA序列,构建了基于这段序列的致病杆菌属系统树并与基于几乎全长16S rDNA序列的相应系统树进行比较,分析了两者作为致病杆菌属细菌分类鉴定分子标记的优缺点。【结果】结果表明,与全长16S rDNA序列相比,所选择的23S rDNA序列片段所含可变位点、简约信息位点比例更高,遗传距离数值跨度大。【结论】上述结果显示该序列片段可用于致病杆菌属细菌进行分类鉴定,特别适用于对野外资源调查中采集到的大量菌株进行快速鉴定。     

基于28S rDNA D2基因片段与形态特征的优茧蜂亚科系统发育研究

本研究选取优茧蜂亚科Euphorinae(膜翅目Hymenoptera:茧蜂科Braconidae)的8族19属23种作为内群,茧蜂其它6个亚科的8属8种作外群,首次结合同源核糖体28S rDNA D2基因序列片段和41个形态学特征对该亚科进行了系统发育学研究。利用"圆口类"的内茧蜂亚科Rogadinae、茧蜂亚科Braconinae、矛茧蜂亚科Doryctinae的3个亚科为根,以PAUP*4.0和MrBayes3.0B4软件分别应用最大简约法(MP)和贝叶斯法对优茧蜂亚科的分子数据和分子数据与非分子数据的结合体进行了分析;并以PAUP*4.0对优茧蜂亚科的28S rDNA D2基因序列的片段的碱基组成与碱基替代情况进行了分析。结果表明:优茧蜂亚科的28S rDNA D2基因序列片段的GC%含量在40.00%~49.25%之间变动,而对于碱基替代情况来讲,优茧蜂亚科各个成员间序列变异位点上颠换(transversion)大于转换(transition);不同的分析和算法所产生的系统发育树都表明目前根据形态定义出的优茧蜂亚科Euphorinae不是一个单系群,而是一个与蚁茧蜂亚科Neoneurinae和高腹茧蜂亚科Cenocoelinae混杂在一起的并系群;在优茧蜂亚科内部,悬茧蜂族Meterorini和食甲茧蜂族Microctonini(排除猎户茧蜂属Orionis)为单系群,而宽鞘茧蜂族Centistini、大颚茧蜂族Cosmophorini、优茧蜂族Euphorini、瓢虫茧蜂族Dinocampini为并系群;悬茧蜂族Meterorini在优茧蜂亚科Euphorinae内位于基部位置的观点得到部分的支持,同时食甲茧蜂族Microctonini被判定为相对进化的类群。此外对于优茧蜂亚科内各属之间的相互亲缘关系,不同算法所得到的系统发育属的结果不完全一致,这表明优茧蜂亚科内(属及族)的系统发育关系还有待于进一步研究。     

基于28S rDNA D1-D2基因片段与16S rDNA部分序列联合分析的叶肢介系统发育研究

叶肢介(Conchostraca)的系统发育问题一直是甲壳动物研究中颇具争议的一个课题.本研究测定了我国2种叶肢介(Eocyzicus mongolianus,Eoc yzicus orientalis)的28S rDNA D1-D2区基因序列和16S rDNA E-G区序列,并与GenBank中的20种叶肢介序列一起...     

中国9种嗜子宫线虫系统发育的初步研究

为了探讨鱼类寄生嗜子宫线虫的系统发育关系,测定了8种嗜子宫线虫的ITS rDNA(核糖体转录内间隔区核 糖核酸)序列和9种嗜子宫线虫的18S rDNA(小亚基核糖体核糖核酸)部分序列,并构建了18S rDNA序列的系统发 育树。在比较和分析ITS rDNA和18S rDNA两种分子标记对嗜子宫科线虫系统发育适用性的基础上,分析了嗜子 宫线虫的系统发育关系。结果表明:中国嗜子宫线虫是单系起源;黄颡鱼似嗜子宫线虫、赣州似嗜子宫线虫和棍头 嗜子宫线虫亲缘关系非常接近,可能是较晚形成的种;似嗜子宫线虫属可能应该被细分为更多的属。       

棉铃虫18S核糖体RNA基因的序列分析及其分子系统学

克隆并分析了鳞翅目棉铃虫Helicoverpa armigera (Hübner)18S核糖体RNA基因(18S rDNA)的全序列,将该序列与鞘翅目、膜翅目、同翅目、双翅目、捻翅目和弹尾目各一种昆虫的同源保守区进行了比较。序列分析结果显示：鳞翅目和双翅目昆虫在18S rDNA结构上彼此较为相似,捻翅目昆虫的18S rDNA分子结构表现出与其它目昆虫有较大的差异,但相对与弹尾目昆虫的18S rDNA较为接近。该结果支持了有关捻翅目属于一个独立的目级分类阶元的论点。     

一株分离自酸梅酱的酵母菌的分离鉴定

目的:分离及鉴定来自于新疆塔城民间自制酸梅酱中的酵母菌。方法:用NL1/NL4引物对扩增酵母菌株的26S rDNAD1/D2区,测序结果进行序列分析,用Neighbour-joining(N-J)方法构建系统发育进化树,同时结合酵母的传统形态学鉴定对菌株进行鉴定。结果:26S rDNA D1/D2区序列分析表明菌株KKS与Metschnikowia aff.fructicola D3895相近,相似率为99.2%。在N-J法构建的系统发育进化树中,菌株KKS与Metschnikowia aff.fructicola聚类在同一分枝上。结论:从新疆塔城民间自制酸梅酱中分离得到一株酵母菌并将该菌株鉴定为Metschnikowia aff.fructicola。     

基于线粒体Cyt b,16S rDNA和核28S rDNA的中国斑腿蝗科(直翅目,蝗总科)九亚科间的系统发育关系研究

基于线粒体Cytb、16S rDNA和核28S rDNA的部分序列的联合数据集,重建了中国斑腿蝗科9亚科26种蝗虫和癞蝗科笨蝗(外群)间的系统发育关系。结果显示:1)除黑蝗亚科、秃蝗亚科和切翅蝗亚科外,其余6亚科的单系性都得到支持;2)黑蝗亚科似乎应当与秃蝗亚科合并为一个亚科,且与其他几个亚科亲缘关系相对较远;3)凸额蝗属应该由切翅蝗亚科中独立出来;4)卵翅蝗亚科和稻蝗亚科是姐妹群;5)星翅蝗亚科、黑背蝗亚科、斑腿蝗亚科、刺胸蝗亚科及切翅蝗亚科中的凸额蝗属间的关系较近。     

人参细胞器核糖体小亚单位DNA的PCR扩增与序列测定

采用CTAB法提取了人参(Panax ginseng)根基因组DNA,根据植物叶绿体16S rDNA和线粒体18SrDNA与细菌16S rDNA序列具有高度同源性,用扩增细菌16S rDNA的一对通用引物(8f,1492r)扩增了人参细胞器核糖体小亚单位DNA.对扩增产物进行了克隆与测序,经多序列比对,扩增片段分别与已知植物叶绿体16S rDNA和线粒体18S rDNA具高度同源性,表明该对引物可以用来扩增绝大多数植物细胞器核糖体小亚单位DNA,可以作为鉴定植物叶绿体16S rDNA和线粒体18S rDNA的一种基本实验技术.     

基于28S rDNA D2基因序列的几种寄生夜蛾科的多胚跳小蜂的分子系统发育（英文）

本文基于28S rDNA D2部分序列, 用MP和ML方法对几种寄生夜蛾科的多胚跳小蜂Copidosoma spp.进行了系统发育研究,并对其形态和生物学关系进行了讨论。结果表明：寄生金翅夜蛾亚科(Plusiinae)的C. floridanum 和寄生实夜蛾亚科(Heliothinae)的C. primulum关系较近,而以夜蛾亚科(Noctuinae)为寄主的C. truncatellum 和 C. agrotis关系更近。结果提示核基因28S D2区可能对研究多胚跳小蜂种间的系统发育关系很有帮助。     

DNA条形码技术对重大潜在入侵害虫大洋臀纹粉蚧的鉴定有效性研究

【目的】粉蚧是一类重要的世界性检疫性害虫,对果蔬产业以及水果的进出口贸易造成了巨大威胁。通常,口岸截获的粉蚧多为若虫或残体,加之隐存种的存在和较小的近缘种间差异,严重影响了基于形态学特征的粉蚧类害虫识别鉴定的准确性和及时性。本研究旨在明确DNA条形码技术对重大潜在入侵害虫大洋臀纹粉蚧Planococcus minor(Maskell)的鉴定有效性。【方法】以旅检截获的36头大洋臀纹粉蚧为对象、其近缘种柑橘臀纹粉蚧Pl.citri(Risso)为参照,以线粒体COI基因5'端和3'端序列以及核糖体28S r DNA D2-D3区段序列为分子标记进行比对分析,以K-2-P模型计算种内种间遗传距离,以最大似然法(maximum likelihood,ML)构建进化树并进行系统发育分析,同时利用Species Identifier物种识别软件评价3种基因片段对大洋臀纹粉蚧的鉴定效果。【结果】当分别以COI基因5'端和3'端序列为分子标记时,截获大洋臀纹粉蚧的碱基序列与NCBI中大洋臀纹粉蚧的序列一致性分别为100%和99%~100%,而与近缘种柑橘臀纹粉蚧COI基因5'端和3'端的核苷酸序列一致性分别为97%~98%和96%~98%;且大洋臀纹粉蚧和柑橘臀纹粉蚧分别存在5个和11个稳定的物种特异性识别位点;系统发育分析显示,截获的大洋臀纹粉蚧均与数据库中的大洋臀纹粉蚧聚为一支。当以28S r DNA D2-D3区段序列为分子标记时,臀纹粉蚧属各物种间高度保守,无法区分大洋臀纹粉蚧与其近缘种柑橘臀纹粉蚧;种间遗传距离仅为0.004。此外,物种识别软件评价结果显示,基于COI基因5'端和3'端序列的鉴定结果完全正确,而基于28S r DNA D2-D3区段序列的鉴定结果却存在45.2%~61.9%的模糊鉴定。【结论】基于COI基因5'端和3'端的DNA条形码技术完全可用于大洋臀纹粉蚧的快速准确鉴定及检测,对有效阻截其入侵和进一步扩散蔓延意义重大。