用mtDNA控制区序列鉴定长须鲸标本

测定了采自长江口和杭州湾交汇海域的一头死亡大型须鲸骨骼标本的线粒体DNA(mt DNA)控制区序列(Control region)976 bp(登录号MF781125)、细胞色素C氧化酶Ⅰ基因(COⅠ)序列642 bp(登录号MG010134)和Cyt b序列307 bp(登录号MG010133)。通过与Gen Bank已发表的同源序列blast结果表明,与美国加利福尼亚海域长须鲸(Balaenoptera physalus)的控制区序列相似度达99%,仅在756 bp处有一个碱基T和C转换的差异;基于HKG+G模型,使用UPGMA聚类分析法和最大似然法(ML)构建的系统发育树与blast结果一致,故将标本鉴定为长须鲸,推测该个体来源于北太平洋。获取的细胞色素C氧化酶Ⅰ和Cyt b序列存在多个终止密码子,无法获取同源性较高的序列,推断可能为线粒体假基因。     

齿缘摄龟线粒体基因组全序列与系统进化

采用常规PCR扩增并测序获得了齿缘摄龟(Cyclemys dentata)线粒体DNA(mtDNA)全序列,并研究了其基因组结构特点;根据20种龟的线粒体基因组重链蛋白编码基因序列,分别利用最大简约法(MP)、最大似然法(ML)和贝叶斯法(Bayesian)构建系统进化树,探讨这些龟鳖物种之间的系统进化关系。结果显示,齿缘摄龟线粒体基因组全序列长为16489 bp(GenBank登录号为JX455823),A+T含量为61.51%,编码37个基因,包括13个蛋白质编码基因,2个rRNA,22个tRNA和1个控制区(Dloop),基因组成与其他龟鳖类动物相似;非编码区D-loop长973 bp,包含1个中央保守区(CD),2个扩展终止结合序列区(ETASs),3个保守盒(CSBs);构建的MP树、ML树和Bayesian树的拓扑结构相似,闭壳龟属7种龟聚为一枝,拟水龟属6种龟聚为一枝,齿缘摄龟与黑桥摄龟聚在一枝,3种进化树均支持这些龟鳖物种现有的分类学地位。     

基于线粒体基因组全序列的鲟形目鱼类(Pisces: Acipenseriformes)的分子系统发育重建

为厘清鲟形目鱼类的系统发育, 研究新测定了中华鲟(Acipenser sinensis)、长江鲟(A. dabryanus)、短吻鲟(A. brevirostrum)、纳氏鲟(A. naccarii)、鳇(Huso dauricus)和匙吻鲟(Polyodon spathula)共6种鲟类的线粒体全基因组序列。联合已测的17种鲟类的线粒体基因组数据, 利用最大似然法和贝叶斯法重建了鲟形目鱼类的分子系统发育关系, 并采用似然值检验对不同的树拓扑结构进行了评价。结果表明, 6种新测鲟类的线粒体基因组大小为16521—16766 bp, 编码13个蛋白质编码基因、22个转运RNA基因和2个核糖体基因, 与大多数已测的鲟类的线粒体基因组结构高度相似。基于23种鲟形目鱼类线粒体基因组数据, 系统发育分析的结果表明: (1)鲟形目的两个科, 匙吻鲟科(Polyodontidae)和鲟科(Acipenseridae)均为单系; (2)鲟科的内部亲缘关系复杂, 鲟属和鳇属的物种均不构成单系群。鲟科鱼类按分子系统发育重建结果可以分为3个类群: 尖吻鲟类(A. sturio - A. oxyrinchus clade)、大西洋鲟类(Atlantic clade)和太平洋鲟类(Pacific clade)。树拓扑结构的检验结果表明, 鲟科的系统发育关系为(尖吻鲟类(太平洋鲟类, 大西洋鲟类))。铲鲟属(Scaphirhynchus)是大西洋鲟类的基部类群。研究也说明线粒体基因组数据在鲟形目鱼类系统与进化研究方面具有重要应用价值。     

基于线粒体基因组数据的扁甲系总科间系统发育关系分析

扁甲系是鞘翅目多食亚目中最大的一个类群,具有重要的经济意义.尽管扁甲系昆虫的单系性得到广泛支持,但7个总科间的系统进化关系仍存在不确定性.为此,本研究测定了锈赤扁谷盗和锯谷盗的线粒体基因组,并联合已测的67个扁甲系昆虫线粒体基因组,构建了扁甲系昆虫总科间的系统发育关系,并采用似然值检验对不同的树拓扑结构进行了评价.结果表明,锈赤扁谷盗全线粒体基因组的大小为15497 bp,编码13个蛋白质编码基因、22个转运RNA基因和2个核糖体RNA基因.锯谷盗接近全长的线粒体基因长为13588 bp,编码34个基因,缺少trnI, trnQ和trnM等3个转运RNA基因.锈赤扁谷盗和锯谷盗线粒体基因的基因含量、基因排序、碱基组成、密码子使用等特征,与大多数已测鞘翅目昆虫的线粒体基因组高度相似.基于3个线粒体基因数据集及3种树构建方法的系统发育分析结果表明,瓢虫总科、叶甲总科、象甲总科、拟步甲总科和郭公虫总科等5个类群均为单系性,而扁甲总科始终为并系.树拓扑结构检验结果表明,扁甲系总科间的系统发育关系为((郭公虫总科+瓢虫总科)+(拟步甲总科+(扁甲总科(叶甲总科+象甲总科)))).尽管线粒体数据集的构成及系统发育分析方法对树拓扑结构具有重要影响,但线粒体基因组数据在扁甲系昆虫系统与进化研究方面具有重要应用价值.     

用mtDNA序列鉴定出上海海域 须鲸科物种大村鲸

测定了采自上海海域的一头死亡须鲸骨骼样本的线粒体DNA（mtDNA）细胞色素b基因（Cyt b）序列330 bp（登录号MK295815）、细胞色素C氧化酶Ⅰ基因（COⅠ）序列206 bp（登录号MK317953）和控制区（control region）序列231 bp（登录号MK317954）。通过GenBank中的BLAST分析,结果表明,样本的上述三部分序列与大村鲸（Balaenoptera omurai）对应序列的相似性均达到100%,基于最大似然法（ML）法构建的系统发育树与BLAST结果一致,故将标本鉴定为大村鲸,为上海海域首次记录。     

程序性细胞死亡基因PDCD4的系统发育分析

程序性细胞死亡-4 (programmed cell death 4, PDCD4)基因是抑癌基因,在多种人肿瘤组织细胞中低表达甚至表达缺失,在肿瘤的发生、发展过程中发挥着重要的作用(孙玮等, 2007)。对从NCBI上下载的包括人、黑猩猩、大猩猩等12种哺乳类物种的序列进行分析,引用Blast+、MCScanX (Wang et al., 2012)、Colinearscan等生物信息学工具对核苷酸序列进行同源性共线性分析。用CLUSTALX (Thompson et al., 1997)软件进行多序列比对,基于最大似然法(ML)、最大简约法(MP)和邻接法(NJ)算法,使用系统发育分析软件MEGA7.0软件构建PDCD4基因的系统发育树,3种建树算法得到的拓扑结构基本一致。系统发育树表明:人、黑猩猩、大猩猩、苏门答腊猩猩和白颊长臂猿聚在一支,亲缘关系较近;家鼠、大白鼠、野猪和狗聚为一支;狒狒、猕猴和狨猴聚为一支。PDCD4基因的系统发育树与基于化石证据的物种树的一致,说明该基因的进化是伴随物种分歧一同发生的,是个相对古老的基因,有助于解决动物起源的相关信息和动物物种分化的相关问题。     

六种灵猫科动物的分子系统关系研究

对六种灵猫科物种线粒体12 S rRNA基因及其中四种的Cytb基因部分序列进行了测定,并从Gen-Bank获得斑林狸(Prionodon pardicolor)、熊狸(Arctictis binturong)的Cytb基因同源序列。两基因整合序列比对后长755 bp,12 S rRNA基因序列中有70个变异位点,31个简约信息位点,在Cytb基因序列中,共有120个位点呈现变异,60个简约信息位点,Cytb基因的碱基变异百分比高于12 S rRNA基因的碱基变异百分比。使用邻接法(NJ)、最大似然法(ML)重建的分子系统树显示:斑林狸从灵猫亚科中分离出来,支持灵猫亚科的多系起源,而且斑林狸可能是中国起源最早且最特化的灵猫科动物。另外,同属于灵猫亚科的大灵猫(Viverra zibe-tha)、小灵猫(Viverricula indica)聚为一支,同属于棕榈狸亚科的果子狸(Viverricula indica)、熊狸聚为姐妹群,这些与传统形态学分类观点一致。     

嗡蜣螂属Onthophagus十二种蜣螂线粒体COI基因的DNA条形码研究

对嗡蜣螂属Onthophagus 12种蜣螂的线粒体COI基因3’端部分序列(731 bp)进行了比较,结果显示,COI序列的变异位点213个,简约信息位点167个.碱基替代主要发生在第3位点(64次),占替代总数的83.12％.除掘嗡蜣螂O.fodiens与婪嗡蜣螂O.lenzi小于2％外,其余种间遗传距离在8.1％ ～15.8％之间,种内遗传距离为0 ～0.2％.单倍型多样性(Hd)和核苷酸序列多样性(Pi)分别为0.944±0.030和0.10518±0.0045.滑动窗口分析表明,可变位点频率在240～290 bp、675 bp附近较高.NJ树聚类结果与传统形态学分类相吻合:外群代表种分化最早,种间聚成一分支,种内个体优先聚集种下.本文认为COI基因适合作为嗡蜣螂属物种鉴定的DNA条形码.     

入侵害虫西花蓟马及其他8种常见蓟马的分子鉴定

用PCR产物直接测序法对入侵害虫西花蓟马和其他8种蓟马的线粒体 COⅠ基因433 bp片段测序，获得62个个体的序列。分子数据分析显示： 种内个体间平均遗传距离在0～0.005之间，2003年在北京发现的西花蓟马与欧洲等地区报导的西花蓟马不存在明显的遗传差异； 9种蓟马种间平均遗传距离为0.213。构建的NJ树可以很好的显示蓟马的聚类，物种各单元型最初分支自展值均达到100%。结果表明，基于PCR及直接测序技术的分子鉴定可以达到准确鉴定蓟马物种之目的。     

蜂猴属（Nycticebus）D-loop控制区和Cyt b基因遗传学研究

测定了蜂猴属线粒体DNA中的D-loop控制区部分序列和细胞色素b基因全序列（1140 bp）,对其变异情况进行了分析,并采用Mega 4.0软件中构建了分子系统树。无论是基于D-loop控制区部分序列构建的系统树,还是基于细胞色素b基因序列构建的分子系统树的拓扑结构图,都清晰地表明蜂猴属由两个分支组成,分支置信度较高,一支由N．pygmaeus聚成,另一支由N．coucang聚成,即支持蜂猴属由N．coucang和N．pygmaeus两物种组成。     

以mtDNA细胞色素b基因探讨斑翅山鹑的分类地位

以线粒体DNA细胞色素b(mtDNA Cytb)基因作为分子标记,提取鸡形目雉科10个属18个样本的DNA,PCR扩增自动测序,获得序列长度828bp。将山鹑属中的斑翅山鹑(Perdix dauuricae)与其近缘属排序对比,分别以角叫鸭(Anhima cornuta)和海龟(Kachuga dhongoka)为外群,用邻接法、最大简约法和最小进化法构建分子系统发生树。邻接法构建的系统树显示斑翅山鹑与雉聚类,核苷酸序列差异值斑翅山鹑与环颈雉为15．2％,与石鸡为16．1％。分析认为在雉科中斑翅山鹑与雉类更接近,而与真正的鹑亲缘关系较远。同时以mtDNA分析鸟类系统发生时海龟更适合作为外群。以角叫鸭为外群加入西方松鸡(Tetrao urogallus)时,则斑翅山鹑的分类地位不能确定,这可能与鸡形目的适应辐射有关。     

四种鹿属动物的线粒体DNA差异和系统进化关系研究

用聚合酶链反应 ,从水鹿、坡鹿、梅花鹿和马鹿等四种鹿属动物中分别扩增出线粒体DNA的细胞色素 b基因片段 ,并测定得到 367bp的碱基序列 ,它们之间的序列差异在 4 .0 9%～ 7.0 8%之间。用 NJ法、最大简约法和最大似然法进行分子系统进化树的构建和分析并得出 ,水鹿与坡鹿、梅花鹿和马鹿约在 2 4 0～ 2 80万年前分化的 ,梅花鹿和马鹿大约在 1 60万年前左右分化。     

甜果螨全线粒体基因组测序与分析

【目的】测定和分析甜果螨Carpoglyphus lactis线粒体基因组全序列,并在线粒体基因组水平探讨其在真螨总目(Acariformes)中的系统发育地位,为真螨总目分类及果螨科线粒体基因组研究提供科学依据。【方法】挑取实验室饲养的甜果螨成螨,用传统的酚氯仿抽提法和试剂盒提取法提取甜果螨基因组DNA。然后采用节肢动物或螨类线粒体基因的通用引物PCR扩增出甜果螨线粒体基因cox1,cob,rrnS和nad4-nad5的部分序列;再设计种特异性引物进行Long-PCR扩增和步移法测序,测出甜果螨线粒体基因组全序列。应用SeqMan, SEQUIN 9.0和tRNAscan等生物信息学软件,对甜果螨线粒体基因组的基因结构等进行生物信息学分析。最后基于17种真螨总目螨类的蛋白质编码基因,采用最大似然法构建系统发育树。【结果】甜果螨线粒体全基因组总长为14 060 bp(GenBank登录号:MN073839),为典型的闭合双链DNA分子,共由37个基因组成,包括13个蛋白质编码基因(PCGs)、22个tRNA基因和2个rRNA基因;甜果螨线粒体基因组还包括1个大的非编码区(large non-coding region, LNR)。系统发育分析结果显示,甜果螨Carpoglyphus lactis属于无气门亚目粉螨总科(Acaroidae),与椭圆食粉螨Aleuroglyphus ovatus构成一支。粉螨总科(Acaroidae)和薄口螨总科(Histiostomatoidae)聚成一簇,与痒螨股(Psoroptidia)构成姐妹群。【结论】本研究首次获得并分析了甜果螨线粒体基因组全序列。甜果螨与椭圆食粉螨的亲缘关系较近。     

拓扑树间的通经拓扑距离

给出了一种新的系统树间的拓扑距离,使用NJ,MP,UPGMA等3种方法对13种动物的线粒体中14个基因（含组合的）DNA序列数据进行系统树的构建,利用分割拓扑距离和本文给出的通经拓扑距离对这14种系统树这间及其与真树进行比较。结果显示,NJ法对获得已知树的有效率最高,MP法次之,UPGMA法最低。这14种DNA序列所构建的系统树与已知树的拓扑距离基本上是随其DNA序列长度增加而减小,但两者的相关系数并未达到显著水平,分割拓扑距离在总体上可反映树间的拓扑结构差异,但其测度精确度比通经拓扑距离要低。     

罗氏沼虾不同群体线粒体COI基因的序列差异和遗传标记研究

利用PCR方法扩增获得罗氏沼虾（Macrobrachiumrosenbergii）线粒体DNA的COI基因,测定该基因片段序列。分析了罗氏沼虾缅甸原种F1代、江苏养殖群体和广西选育F2代3个群体共17只个体的序列核苷酸位点差异和遗传多态。结果表明,缅甸原种F1代遗传多样性最为丰富,江苏养殖群体和广西选育群体的遗传多样性相对贫乏。在长度为498bp的基因片段中,共检测到10个多态性核苷酸位点（占2.01%）,17只个体具有5种基因型,3群体各自的平均核苷酸位点差异分别为0.88%、0.07%和0。UPGMA分子系统聚类树显示,江苏养殖群体和广西选育群体的遗传关系最近,其单倍型混杂聚成一支,而缅甸原种F1群体相对独立为另外一支。COI基因可以作为区分两分支群体的遗传标记。     

罗氏沼虾3个群体线粒体COⅠ基因的序列差异和遗传标记研究

利用PCR方法扩增获得罗氏沼虾(Macrobrachium rosenbergii)线粒体DNA的COⅠ基因,测定该基因片段序列.分析了罗氏沼虾缅甸原种F1代、江苏养殖群体和广西选育F2代3个群体共17只个体的序列核苷酸位点差异和遗传多态.结果表明,缅甸原种F1代遗传多样性最为丰富,江苏养殖群体和广西选育群体的遗传多样性相对贫乏.在长度为498 bp的基因片段中,共检测到10个多态性核苷酸位点(占2.01%),17只个体具有5种基因型,3群体各自的平均核苷酸位点差异分别为0.88%、0.07%和0.UPGMA分子系统聚类树显示,江苏养殖群体和广西选育群体的遗传关系最近,其单倍型混杂聚成一支,而缅甸原种F1群体相对独立为另外一支.COⅠ基因可以作为区分两分支群体的遗传标记.     

基于线粒体ND2基因的直翅目部分种类分子系统发育分析

测定了39种直翅目昆虫线粒体ND2基因全长序列,联合GenBank中41种直翅目昆虫的ND2基因序列,探讨ND2基因在解决直翅目系统发育分析上的功效,为建立直翅目的主要类群之间稳定的系统发育关系提供更多的数据。研究结果表明,直翅目昆虫的ND2基因序列全长为996～1 029 bp,平均长度为1 020 bp,A+T含量平均为73%。用贝叶斯法(Bayesian,BI)、最简约法(maximum parsimony,MP)和最大似然法(maximum likelihood,ML)构建系统树,SH检验显示,RAxML法构建的ML树似然值最大,与PAUP*的ML法构建的ML树差异显著,而与贝叶斯树和简约树没有明显差异。所有系统树都显示直翅目为单系群;而蝗亚目的剑角蝗科、网翅蝗科、槌角蝗科和斑腿蝗科均不是单系群,锥头蝗科与瘤锥蝗科亲缘关系较近,这与Otte分类系统一致。螽亚目基本由两大分支构成,一支是蝼蛄总科和蟋蟀总科聚集而成,且具有很高的置信度;另一大分支由螽斯总科独自构成。     

两种缘毛类纤毛虫胞质Hsp70基因序列的克隆及其系统发育分析

克隆得到2种缘毛类纤毛虫——钟形钟虫(Vorticella campanula)和螅状独缩虫(Carchesium polypinum)的胞质Hsp70基因部分序列,长度均为438bp,编码146个氨基酸。以细菌为外类群,利用最大似然法和邻接法构建包括其他5种纤毛虫在内的共26个物种的Hsp70基因氨基酸序列系统发育树,其拓扑结构显示：V．campanula和C．polypinum聚在一起,并与另2种寡膜纲的嗜热四膜虫(Tetrahymena thermophila)及草履虫(Paramecium tetraurelia)聚为姊妹枝,提示了缘毛类纤毛虫为单系,且隶属于寡膜纲的系统发育地位。     

药用寄生植物锁阳线粒体基因内含子序列分析

被子植物线粒体cox1基因的Group玉内含子常含有水平基因转移(horizontal gene transfer,HGT)现象。本研究对药用寄生植物锁阳(Cynomorium songaricum)线粒体基因cox1、cox2、nad1序列进行扩增分析,利用最大似然法对cox1和cox2基因内含子和外显子分别进行聚类分析,结果显示cox1内含子聚类结果与其他3个聚类结果不相符,说明该内含子可能存在水平基因转移现象。对比了锁阳6个不同居群间线粒体基因cox1、cox2、nad1外显子与内含子序列平均距离,发现6个不同居群间cox1基因内含子同源性高达100%,说明该基因内含子可能具有功能。结合生物信息学分析表明该内含子很有可能编码核酸内切酶,而DNA核酸内切酶被认为能促进内含子的转移。3'Co-conversion tracts(3'CCT)是被子植物内含子发生转移的痕迹,对锁阳cox1基因序列进行检测发现其含有3'CCT序列且长度为35 bp,RT-PCR实验验证得到cox1基因内含子可以独立转录m RNA。因此,锁阳cox1基因内含子很可能编码一个核酸内切酶,且促进了其内含子的转移。     

尼罗罗非鱼线粒体基因组全序列测定与系统进化分析

参照已报道的鱼类线粒体基因序列,通过PCR扩增与测序,获得了全长为16627bp的尼罗罗非鱼线粒体基因组全序列,共编码13种蛋白质基因、2种rRNA基因、22种tRNA基因和1段控制区序列.H-链碱基组成具有明显的AT偏向性.由H-链编码的蛋白质基因在第3位密码子上相对于前2个密码子具有一定的G排斥性.L-链编码蛋白质基因在碱基组成上与H-链编码基因存在差异.编码基因除COI以GTG作为起始密码子外,其它均以ATG起始.终止密码子有2种,分别为不完全T-或TA-和TAA.L-链复制起始区位于WANCY区域(tRNATrp-tRNAAla-tRNAAsn-tRNACys-tRNATyr)的tRNAAsn和tRNACys基因间,长度为33bp.系统发育分析显示,源于非洲的口孵鱼属、蓝首鱼属和球丽鱼属聚为单系群,其中口孵鱼属莫桑比克罗非鱼先与同属罗非鱼KM-2006聚类后再与尼罗罗非鱼聚类.