基于DNA条形码技术对浙江省外来入侵福寿螺进行分子鉴定

外来入侵福寿螺对我国农业生产和水生生态系统平衡等造成严重危害。2010年,种类鉴定研究首次揭示我国外来入侵福寿螺包括Pomacea canaliculata和P.maculata两个种,而浙江省仅见P.canaliculata一种报道。P.canaliculata和P.maculata种间形态近似,且受环境、食物源等因素影响,同种内外壳形态特征多样,因而基于形态特征进行种类的准确鉴定极为困难。本研究在采集浙江省7个区县的福寿螺样本的基础上,利用DNA条形码技术扩增了101个不同个体的COI序列,并从BOLD数据库下载了"P.canaliculata种团"的5个近缘种的55条COI序列用于分析,其中包括P.lineata,P.dolioides和P.paludosa所有已发表序列,以及P.canaliculata和P.maculata的南美洲样品的序列等。序列相似度比对、DNA条形码间隙和系统发育树等分析表明,COI序列可以实现近缘福寿螺的有效鉴别。待测的浙江省福寿螺样品中,杭州江干区检测到P.canaliculata和P.maculata两种,而舟山普陀区、绍兴上虞区和新昌县、温州瓯海区及杭州西湖区仅检测到P.canaliculata,表明P.canaliculata在浙江省具有更广的分布范围。P.canaliculata和P.maculata分别形成4种和2种单倍型,各区县样点分别包含1–3种单倍型,浙江省各发生地呈现较低的遗传多样性。依据系统发育关系推测,浙江省分布的P.canaliculata和P.maculata分别可能来源于阿根廷和巴西。     

苏州市入侵福寿螺的遗传多样性

福寿螺属（Pomacea）中的小管福寿螺（P. canaliculata）和斑点福寿螺（P. maculata）形态相似,入侵能力很强,严重危害水稻和其他水生植物。本研究基于线粒体细胞色素氧化酶亚基I（COI）基因和核基因EF1α序列,应用软件DnaSP 5.0、Arlequin 3.1.1、MEGA 7.0和PhyloSuite进行遗传参数统计、构建贝叶斯系统发育树,分析了来自江苏省苏州市虎丘区、吴中区、昆山周市镇、千灯镇和玉山镇共5个采样地的40只福寿螺（Pomacea spp.）的种类及其遗传多样性。结果表明,获得40条长度为605 bp的线粒体COI基因序列,经序列比对后发现有74个变异位点、4种单倍型。小管福寿螺有34只,分属3种单倍型（PcaH1 ~ PcaH3）,小管福寿螺的单倍型多样性（h）和核苷酸多样性（π）分别为0.399和0.017。斑点福寿螺有6只,仅有1种单倍型（PmaH1）。苏州地区小管福寿螺和斑点福寿螺遗传多样性均较低。基于线粒体COI基因系统发育分析结果表明,苏州市的小管福寿螺可能与阿根廷的小管福寿螺亲缘关系较近,而苏州市的斑点福寿螺可能与巴西的斑点福寿螺亲缘关系较近。此外,昆山市周市镇是新发现的小管福寿螺和斑点福寿螺同域分布地区。苏州、昆山的9个福寿螺样本共获得430 bp的核基因EF1α序列28条,发现有40个变异位点和9种单倍型（EFHAP1 ~ EFHAP9）,其中,小管福寿螺有8种单倍型（EFHAP1 ~ EFHAP5和EFHAP7 ~ EFHAP9）,斑点福寿螺有2种单倍型（EFHAP5和EFHAP6）。基于线粒体COI基因和核基因EF1α序列构建的系统发育树,小管福寿螺和斑点福寿螺存在遗传信息混杂的现象,提示两种螺存在杂交。     

长江下游外来生物福寿螺的种类及其种群遗传结构

福寿螺(Pomacea spp.)已广泛分布在我国长江以南各省,且逐年向北扩散。本研究采集了长江下游上海及江苏分布区11个种群的福寿螺样品,测序获得270条线粒体COI基因序列,生成10个单倍型(Hap1–10)。基于遗传距离及系统发育分析将Hap1–9鉴定为小管福寿螺(Pomaceacanaliculata),Hap10为斑点福寿螺(P.maculata)。其中,小管福寿螺在所有采样点均有分布; AMOVA层次分析将小管福寿螺种群分成跨长江分布的3个组群,且分子变异主要来源于组群间。进一步结合已发表的我国其他地区(大陆和香港),以及日本和原产地阿根廷、巴西种群的福寿螺序列,形成包含972条COI序列的数据集进行种群遗传学分析。单倍型网络分析中,所采集的小管福寿螺种群分布于3个包含阿根廷单倍型的子网络,其中包含Hap5和Hap7的子网络在我国首次被发现,表明长江下游地区小管福寿螺从阿根廷多次入侵,并发现一个新的入侵历史事件。斑点福寿螺仅在长江以北江苏地区检测到,单倍型Hap10也是我国大陆其他地区的主要单倍型,表明长江以北江苏地区的斑点福寿螺可能由国内已有分布区扩散而来,均起源于巴西。...     

福寿螺入侵机制的研究进展

福寿螺(Pomacea canaliculata)是被世界自然保护联盟列入全球100种恶性外来入侵物种中唯一的一种淡水螺,已在世界范围内造成了严重的农业与生态危害。福寿螺适应性广、抗逆性强、繁殖率高、遗传多样性丰富等特点使其在新栖息地(尤其是脆弱生境)能够获得对土著种的竞争优势,并迅速建立扩大种群;福寿螺对天敌、寄生虫和病菌的防御为其生存和繁衍提供了保障;福寿螺的入侵降低了入侵地的生物多样性,并且形成恶性循环。本文从福寿螺的生态耐受性、种群遗传变异与繁殖增长、对入侵地其他生物的防御与竞争以及入侵地的生态脆弱性等4个方面对福寿螺的入侵机制进行了归纳和总结,并指出了未来在福寿螺入侵机制方面应着重研究的方向,旨在为福寿螺的预防控制提供基础资料及参考依据。     

基于粪便DNA的青藏高原雪豹种群调查和遗传多样性分析

基于非损伤性取样,利用mtDNA和微卫星DNA遗传标记,对来自青藏高原三江源国家级自然保护区、羌塘国家级自然保护区和甘肃党河南山地区等地的277份疑似雪豹粪便样品进行了物种鉴定、个体识别和遗传多样性研究。结果显示:在190份成功扩增的mtDNA cytb基因片段中,确定有89份属于雪豹;微卫星分析确定其属于48个不同的个体。在48个雪豹mtDNA cytb基因片段中,共检测出13个多态性位点,定义了9个单倍型,单倍型多态性为0.776,核苷酸多态性为1.50%,9个单倍型的遗传距离为0.009-0.058。研究表明在研究区域均存在雪豹分布,并具有一定的遗传多态性,地理距离分布较远的羌塘国家级自然保护区和甘肃党河南山地区的雪豹样品具有一定的遗传差异。     

中国17个黄牛品种mtDNA变异特征与多态性分析

中国黄牛品种资源丰富,尚有28个地方固有品种.为了进一步深入了解这些宝贵遗传资源,本研究通过mtDNA变异特征与多态性分析揭示这些来自中国不同地域地方黄牛的母系起源与分子系统学特征.在17个品种84个体的mtDNA D-loop全序列中,一共检测到了102个核苷酸替代突变位.由此定义的53个单倍型被类聚为2个明显的单倍群：普通牛和瘤牛.mtDNA D-loop全序列变异的第一个特征是转换发生的频率远高于颠换;第二个特征是缺失与替代突变共存;第三个特征是缺失突变率比较高.所有D-loop全序列的核苷酸多样性和单倍型多样性分别为0.026 78±0.000 50和0.919±0.027.普通牛D-loop单倍型在北方牛种群中占有优势(80%～100%),而瘤牛单倍型在南方牛种群中占有优势(42.9%～100%),2种不同单倍型在中原牛种群中的分布也存在差异.2种不同单倍型在中国不同地域17个黄牛品种中的差异性分布揭示出了瘤牛mtDNA基因在中国黄牛中自南而北、由高到低的流动模式,这种基因流动模式的形成可能是由历史事件、地理隔离以及气候环境差异等造成的.     

两种福寿螺与中国圆田螺齿舌的形态学特征比较

齿舌作为软体动物独特的摄食器官,是软体动物门重要的分类特征。利用扫描电镜对入侵物种福寿螺Pomacea canaliculata、P.maculata和本地物种中国圆田螺(Cipangopaludina chinensis)的齿舌形态进行了比较观察。两种福寿螺和中国圆田螺齿式均为2·1·1·1·2。两种福寿螺齿舌的差异主要体现在中央齿的第一突起,P.canaliculata中央齿第一突起宽而短,不如P.maculata锋利。P.canaliculata与P.maculata第一突起长与中央齿宽以及第一突起宽与中央齿宽的比值均具有显著差异。两种福寿螺与中国圆田螺齿舌的中央齿、侧齿、缘齿,不论是从形态还是数量上都明显不同。两种福寿螺中央齿第一突起大而尖,呈倒三角形,两侧对称排列3个小齿;中国圆田螺的中央齿第一突起短而宽,呈方形,两侧对称排列4个小齿。两种福寿螺的侧齿大突起内侧有1个小而尖的小齿,大突起外侧另有2个小齿;中国圆田螺侧齿上缘中间大突起外侧有3个小齿,呈锯齿状。两种福寿螺的内缘齿和外缘齿相似,缘齿上缘的中间尖齿尖锐,旁边再形成一小齿;中国圆田螺内缘齿上缘的中间尖齿突出,外缘齿基部细长,上缘有小的尖齿8~10个,呈梳状。两种福寿螺与中国圆田螺的第一突起宽与中央齿宽之比、第一突起长与中央齿宽之比、第二突起宽与中央齿宽之比、第二突起长与中央齿宽之比均差异显著。食性不同可能是造成种间齿舌结构差异的原因之一。     

中国主要鹅品种的线粒体DNA多态性与起源分化研究

运用19种限制性内切酶对中国11个家鹅品种138个样本进行了mtDNA的限制性片段长度多态性（RFLP）分析。在使用的19种内切酶中,有7个酶检测出多态。综合27种限制性态型（restrictionmorph）,可得到6种mtDNA单倍型（hopotype）。伊犁鹅与另外10个鹅品种没有共享的单倍型,遗传距离和UPGMA聚类分析也表明,伊犁鹅与这些品种具有不同的起源。EcoRV、HaeⅡ、HincⅡ和KpnⅠ4种酶的限制性态型可作为鉴别两种起源家鹅的母系遗传标记。起源于鸿雁的10个鹅品种群体内出现一定的遗传差异,其群体多态度（π）、单倍型间平均遗传距离（P）、品种间平均净遗传距离（δnet）分别为0．025％、0．266％和0．029％。白羽鹅品种在形成过程中经历过创立者效应（foUndereffect）。这10个鹅品种可能起源于两个不同地理区的鸿雁类群。     

四川裂腹鱼乌江种群mtDNA控制区序列的遗传多样性分析

采用PCR扩增和直接测序法分析了四川裂腹鱼乌江种群32个个体mtDNA控制区的序列差异和遗传多样性.在该种群mtDNA控制区长度为464 bp的同源序列中,共计有9个变异位点,占总位点数的1.94%.32个个体共定义了9种单倍型,单倍型间平均遗传距离(P)为0.0060,单倍型多样度(Hd)为0.768.核苷酸多样性(π)为0.00324,平均核苷酸差异数(K)为1.500.用单倍型间遗传距离构建的NJ分子系统树聚为两个分支.结果提示四川裂腹鱼乌江种群遗传多样性匮乏,保护四川裂腹鱼乌江种群刻不容缓.     

贵州苗族、布依族、侗族人群线粒体DNA多态性研究

目的:调查贵州苗族、布依族、侗族人群mtDNA的群体遗传特点。方法:用聚合酶链反应-限制性片段长度多态性(PCR-RFLP)技术和DNA测序法,对3个民族男性个体mtDNA上12个SNP进行多态性分析。结果:285名个体共检出47种单倍型和12种单倍群。主要单倍型H32、H36、H10在3个民族间频率分布差异有统计学意义(P0.05);3个民族共有单倍型为11种(72.98%)且在民族间频率分布差异有统计学意义(P0.05),单倍群B(21.05%)和M7(21.05%)频率最高,B在苗族、布依族中分布频率与侗族间差异有统计学意义(P0.05)。结论:贵州苗族、布依族、侗族人群mtDNA单倍型分布相似,单倍群频率及主成分分析表现出南方群体特征。侗族母系遗传结构较苗族和布依族更为复杂,民族间存在基因交流的可能。     

Out of South America: multiple origins of non-native apple snails in Asia

Apple snails (Ampullariidae: Pomacea ) native to the New World have become agricultural and environmental pests widely in southern and eastern Asia since their introduction in about 1980. Although their impacts have been extensively documented, considerable confusion persists regarding their identities and geographical origins. Efforts to resolve the confusion have suffered from inadequate taxonomic and geographical sampling from both native and introduced ranges. Using phylogenetic and genealogical methods, we analysed 610–655 bp of cytochrome c oxidase subunit I DNA sequences from 783 apple snails from 164 Asian locations and 57 native South American locations. In Asia, we found four species of Pomacea in two clades: (1) Pomacea canaliculata and P. insularum , and (2) P. scalaris and P. diffusa . Parsimony networks and mismatch distributions indicate that the non-native ranges of the two most widespread species, P. canaliculata and P. insularum , probably result from multiple introductions. Molecular analyses are consistent with early accounts; non-native P. canaliculata populations trace back to multiple locations in Argentina and have probably been introduced more than once. In contrast, P. insularum was probably introduced from Brazil and Argentina independently. Multiple introductions may, in part, explain the success and rapid spread of these two species. Unlike P. canaliculata and P. insularum , P. scalaris and P. diffusa were probably introduced through the aquarium trade, derived originally from Argentina and Brazil, respectively. Possible physiological, ecological, and native range differences among these four species highlight the importance of accurate identification in understanding invasion patterns and processes, which is vital in developing and implementing management strategies.     

Genetic diversity and molecular markers in introduced and Thai native apple snails (Pomacea and Pila)

The genetic diversity and species-diagnostic markers in the introduced apple snail, Pomacea canaliculata and in the native Thai apple snails; Pila ampullacea, P. angelica, P. pesmei, and P. polita, were investigated by restriction analysis of COI and are reported for the first time. Twenty-one composite haplotypes showing non-overlapping distributions among species were found. Genetic heterogeneity analysis indicated significant differences between species (P < 0.0001) and within P. pesmei (P < 0.0001) and P. angelica (P < 0.0004). No such heterogeneity was observed in Pomacea canaliculata (P > 0.0036 as modified by the Bonferroni procedure), P. ampullacea (P = 0.0824-1.000) and P. polita (P = 1.0000). A neighbor-joining tree based on genetic distance between pairs of composite haplotypes differentiated all species and indicated that P. angelica and P. pesmei are closely related phylogenetically. In addition, the 16S rDNA of these species was cloned and sequenced. A species-specific PCR for P. canaliculata was successfully developed with a sensitivity of detection of approximately 50 pg of the target DNA template. The amplification of genomic DNA (50 pg and 25 ng) isolated from the fertilized eggs, and juveniles (1, 7, and 15 d after hatching) of Pomacea canaliculata was also successful, and suggested that Pomacea canaliculata and Pila species can be discriminated from the early stages of development.     

西湖水域外来生物福寿螺的种类鉴定及种群遗传多样性研究

为了解杭州西湖景区外来生物福寿螺的分布现状和群体遗传变异特征,研究详细调研了西湖景区福寿螺的分布现状,并针对连续六年采集的福寿螺样本开展了分子鉴定及种群遗传多样性研究.调查结果表明,西湖福寿螺集中发生在苏堤以西,其中西北部的西里湖、茅家埠、杭州花圃及岳湖水域的发生密度高,在西南部的乌龟潭、浴鹄湾等水域发生密度较低.在6...     

温度对福寿螺生物学特性的影响及高低温适应机制研究进展

在全球气候变化背景下, 福寿螺在我国及全球进一步扩散。极强的生态耐受力及快速适应力是福寿螺能够在入侵地区迅速扩散的重要原因。其中, 环境温度对福寿螺的生存、生长、发育及繁殖至关重要, 是影响福寿螺分布、扩散及暴发的重要因素之一。文章在综述温度耐受范围的基础上, 总结了福寿螺高低温适应的生理生化及分子机制, 并对从温度适应性角度揭示入侵机制的研究前景进行展望。当前, 福寿螺温度适应的生理生化机制研究主要针对化合物以及相关酶活性变化开展, 分子机制研究主要集中在HSP基因的表达差异上。在染色体水平基因组完成测序的基础上, 福寿螺快速适应性进化的生理生态耐受性机制和表型可塑性机制有待深入开展。     

Wetland Restoration and Invasive Species: Apple snail (Pomacea insularum) Feeding on Native and Invasive Aquatic Plants

The apple snail Pomacea insularum is an aquatic invasive gastropod native to South America that has the potential to cause harm to aquatic ecosystems, wetland restoration, and agriculture. To predict the potential impact of this snail on aquatic ecosystems, we tested the feeding rate of P. insularum , under laboratory nonchoice experiments, for 3 species of invasive macrophytes and 13 species of native aquatic plants that are important for wetland restoration and health. High levels of consumption were recorded for four native species ( Ceratophyllum demersum , Hymenocallis liriosme , Ruppia maritima , and Sagittaria lancifolia ) and three invasive species ( Colocasia esculenta , Alternanthera philoxeroides , and Eichhornia crassipes ). In contrast, less than 10% of the biomass of Spartina alterniflora , Scirpus californicus , Thalia dealbata , and Typha latifolia was consumed by P. insularum over the test period. The palatability of macrophytes was negatively correlated with dry matter content, making our results generalizable to all regions where this invader may be present. Based on our results, wetland restoration in areas invaded by P. insularum should focus on emergent structural species with low palatability. Apple snails should not be considered as agents of biocontrol for invasive plants; although apple snails fed on invasive plants at a high rate, their consumption of many native species was even greater.     

Native and non-native fish predators differ in their consumptive and non-consumptive impacts on a native freshwater snail

Aquatic Ecology - Florida apple snails, Pomacea paludosa, serve as the nearly exclusive prey for the endangered Florida snail kite, Rostrhamus sociabilis, and many other predators in Florida...     

广东省福寿螺形态性状变异及其与体质量的关系

【背景】福寿螺是危害极其严重的入侵我国的水生生物,目前利用相关分析、通径分析对福寿螺形态性状变异的研究较少。【方法】随机采集7个地区的福寿螺(雌雄比例差别很大),测量其壳高、壳宽、口宽、层高4个形态性状和体质量,采用相关分析、通径分析方法计算福寿螺的各形态指标变异系数、相关系数和通径系数,剔除对体质量影响不显著的指标,确定每个地区与体质量最相关的指标。【结果】除惠州之外,其余地区福寿螺的壳高和壳宽与体质量的相关性较高,且口宽与壳高共同作用对体质量的直接影响很大。【结论与意义】此结果为研究不同生境、不同温度下福寿螺的形态性状变异程度奠定了基础,同时为福寿螺形态鉴定、分类及其灾害预测预报提供了基础数据。     

Angiostrongylus cantonensis: experimental study on the susceptibility of apple snails, Pomacea canaliculata compared to Pila polita

Six groups (15 snails/group) of Pomacea canaliculata and Pila polita were infected orally with 0 (control), 200, 400, 800, 1600 and 3200 first-stage Angiostrongylus cantonensis larvae (L1). The respective mean+/-SD third stage larvae (L3) worm recovery 1-month post-infection (p.i.) for P. canaliculata was 0, 1.4+/-5.42 (0.7%), 0.13+/-0.35 (0.03%), 0.07+/-0.26 (0.009%), 0.07+/-0.26 (0.004%), 0, and for P. polita 0, 64.33+/-21.38 (32.25%), 115.36+/-36.82 (28.93%), 265.33+/-90.01 (33.27%), 471.33+/-92.98 (29.60%) and 849.00+/-243.23 (26.61%). The susceptibility of A. cantonensis in P. polita was dose-dependent (p<0.001). In the three groups (nine snails/group) of P. polita given 500 L1, we studied the distribution of L3 in the internal organs (i.e., foot, head+esophagus, kidney, albumin gland, mantle, intestine, digestive gland) and found the highest density after 1, 2 and 3 months p.i. in the mantle at 29.37%, 31.09% and 37.45%. The infection rate in P. canaliculata was too low to study distribution rates.     

福寿螺的过冷却研究

福寿螺是IUCN认定的世界100种恶性外来入侵物种之一,在华南地区已对水稻生产造成严重危害。福寿螺属于热带软体动物,采用万用电表联接热敏电阻法研究了福寿螺在低温胁迫下的过冷却点,并探讨了不同个体福寿螺在过冷却发生后的死亡率和体内组织损伤。结果表明: 1)各种螺高的福寿螺冷却点均值为-6.96 ℃,范围在-6.21--7.32 ℃之间,恢复最高体温均值为-4.07 ℃,范围在-3.07--4.93 ℃之间,过冷却后维持时间均值为45.97 min,范围在18.60-75.34 min;2)福寿螺的过冷却点大小受螺高影响,螺高35 mm≤H<45 mm的福寿螺过冷却点显著高于5 mm≤H<15 mm、15 mm≤H<25 mm、25 mm≤H<35 mm体型的福寿螺,5-35 mm螺高的福寿螺过冷却点变化稳定;3)福寿螺在发生过冷却阶段的死亡率在23.33%-36.67%之间,不同体型的福寿螺之间没有显著性差异;4)过冷却后福寿螺死亡率随暴露时间的延长而提高,0到15 min内由20.9%提高到100%,过冷却后暴露时间对福寿螺死亡率影响较大;5)发生过冷却15 min后取出的福寿螺,染色后其外套膜有少量红色出现,而肾部和消化腺部未呈现明显红色,低温胁迫已经对福寿螺组织造成了显著损伤。本研究结果对于进一步探索福寿螺的生态适应性、扩散北界及福寿螺的越冬机制有一定参考价值。     

常用萃取剂提取福寿螺卵中类胡萝卜素的初步研究

【背景】福寿螺为世界性恶性入侵水生动物,也是我国公布的第一批外来人侵物种之一。福寿螺大量啃食为害水稻、茭白、白莲等重要农作物,对我国南方各省农业生产造成了巨大威胁,因此,预防和控制福寿螺灾害显得尤为重要。合理利用福寿螺能有效控制福寿螺的数量和危害,是生物防治的一个重要部分。福寿螺卵中含丰富的类胡萝卜素,充分利用螺卵中的类胡萝卜素能拓展福寿螺的利用途径和方法。【方法】为探寻福寿螺卵中类胡萝卜素的提取方法,本研究采用甲醇、无水乙醇、丙酮、乙酸乙酯、二氯甲烷、石油醚等6种常用萃取剂提取福寿螺卵中类胡萝卜素,用紫外可见光分光光度计测定其含量。【结果】结果显示,不同萃取剂中类胡萝卜素的提取量不同,醇类为较适合的提取液（甲醇〉无水乙醇〉丙酮）。【结论与意义】本研究对福寿螺卵中类胡萝卜素的提取方法进行了探索和研究,找出了合适的提取液,为拓展福寿螺的利用途径,以及福寿螺的综合防治提供了参考。