SEQUENCE AND ANALYSIS OF COMPLETE MITOCHONDRIAL GENOME OF PSEUDORASBORA PARVA

利用麦穗鱼Pseudorasbora parva和相关鱼类的部分线粒体基因序列,设计出2对长批引物和30对短批引物,采用基于长PCR的2次PCR扩增法测定并注释麦穗鱼线粒体基因组全序列.结果表明,麦穗鱼线粒体基因组长16600 bp,A+T含量为58.9％,37个基因位置及组成与其它硬骨鱼一致,均由13个蛋白编码基因、22个tRNA、2个rRNA基因和1个控制区(D-loop)组成.其中L链仅含8个tRNA(Pro、Tyr、Ser、Ala、Asn、Cys、Glu、Gln)及ND6基因,其余基因皆由H链编码.基因排列紧密,间隔序列共计13处64 bp,长度从1～32 bp不等;基因重叠区7处23 bp,重叠碱基数在1～7bp之间.13个蛋白编码基因中,除COI起始密码子为GTG外,其余均以ATG为起始密码子;有8个基因(ND1、ND2、COI、ATP6、ATP8、ND4L、ND5、ND6)3端有完全的TAA或TAG终止密码子,其它5个基因终止密码子为不完整的TA (ND3和ND4)或T(COⅡ,COⅢ,Cyt b).除tRNAser(AGY)外,其余21个tRNA基因的二级结构均为典型的三叶草结构.预测的lrRNA二级结构共有6个结构域,53个茎环结构,srRNA二级结构包含43个茎环结构.控制区(D-loop)存在3个结构区:终止序列区(TAS)、中央保守区( CSB-F、CSB-D)和保守序列区(CSB-1、CSB-2、CSB-3),其中TAS与DNA复制终止相关,出现茎环结构.     

黑尾地鸦线粒体基因组序列测定与分析

采用长PCR扩增的线粒体DNA和引物步移法, 测定并注释了中国特有鸟类-黑尾地鸦(Podoces hendersoni)的线粒体基因组全序列。黑尾地鸦的mtDNA序列全长16 867 bp, GenBank登录号GU592504。基因含量和排列次序与原鸡的一致, 包含13个蛋白编码基因、22个tRNA、2个rRNA和1个控制区(D-loop)。除COI基因以GTG作为起始密码子外, 其余12个蛋白质编码基因均以典型ATG密码子起始。11个蛋白编码基因以完全终止密码子TAA、AGG或AGA终止, COIII和ND4基因终止密码子为不完整的T。tRNA^Ser(AGY)的DHU臂缺失, tRNA^Leu(CUN)的反密码子环由9个碱基构成, 而不是标准的7个碱基。其余的20个tRNA基因的二级结构均属典型的三叶草结构。预测了rRNA的二级结构, 其中, 12S rRNA二级结构包含4个结构域, 43个茎环结构; 16S rRNA的二级结构包含6个结构域, 55个茎环结构。此外, 在其他鸟类控制区中所发现的F-box、D-box、C-box、B-box、Bird similarity-box和CSB1-box也同样存在于黑尾地鸦中。     

棕头鸥线粒体基因组全序列测定与分析

基于长距PCR扩增及保守引物步移法测定并注释了棕头鸥(Larus brunnicephalus)的线粒体基因组全序列。结果表明,棕头鸥线粒体基因组全长16 769 bp,GenBank登录号JX155863。基因含量和排列次序与红原鸡一致,包含13个蛋白编码基因、22个tRNA、2个rRNA和一个D-loop区(控制区)。除COI基因以GTG、ND3基因以ATT为起始密码子外,其余11个蛋白质编码基因均以ATG起始。11个蛋白质编码基因以典型的完全终止密码子AGG、TAG、TAA或AGA终止,COIII和ND4基因为不完全终止密码子T。预测了22个tRNA基因的二级结构,发现tRNASer(AGN)缺少DHU臂,tRNAPhe的TψC臂出现第4种排列形式。预测的棕头鸥12S和16S rRNA二级结构分别包括4个结构域47个茎环和6个结构域60个茎环。其他鸟类控制区发现的F-box、E-box、D-box、C-box、B-box、Bird similarity-box和CSB-boxes(1-3)也存在于棕头鸥中,预测了控制区H链复制起始序列OH和双向复制起始序列LSP/HSP。系统发育分析支持将棕头鸥划归为面具鸥族(Masked gulls)。     

地山雀线粒体基因组全序列的测定和分析

基于长距PCR扩增及保守引物步移法测定并注释了地山雀(Pseudopodoces humilis)的线粒体基因组全序列.结果表明,地山雀线粒体基因组全长1.6 809万bp,A+T含量为52.9%,37个基因排列顺序与红原鸡一致.蛋白质基因的起始密码子中,除COI基因为GTG外,其余均为ATG.NDⅠ和ND5基因终止密码子为AGA:COⅡ基凶为AGG:COⅢ和ND4基因为不完全终止密码子T;其余基因均为典型的TAA或TAG.预测了22个tRNA基闪的二级结构,发现tRNAScr(AGN)缺少DHU臂,tRNAPhe的TψC臂存在一单核苷酸插入.预测的地山雀12S和16S rRNA二级结构分别包括3个结构域47个茎环和6个结构域60个茎环. 控制区位于tRNAGlu和tRNAPhe之间,长度1240 bp.控制区结构为高变Ⅰ区、中央保守Ⅱ区和保守序列Ⅲ区3个结构域.     

黄毛纺蚋线粒体基因组全序列测定与分析

利用PCR步移法对黄毛纺蚋的线粒体基因组全序列进行了测定和分析。黄毛纺蚋线粒体基因组全长15904 bp(Gen Bank序列号KP793690),包括13个蛋白编码基因、22个tRNA基因、2个rRNA基因以及长度为939 bp的非编码区。A、T、C、G碱基含量分别为39.1%、35.8%、10.4%、14.7%。9个蛋白编码基因和14个tRNA基因在J链编码,其余4个蛋白编码基因和8个tRNA基因在N链编码,基因排列顺序与其它已知双翅目昆虫相同。13个蛋白编码基因中除COI以TTG作为起始密码外,其余蛋白质基因均以ATN作为起始密码子,终止密码子多数为典型的TAA、TAG,只有COI和ND4L以单独的T作为终止密码子。在所测得的22个tRNA基因中,除tRNASer(AGN)缺少DHU臂外,其余tRNA均能形成典型的三叶草结构。     

中华攀雀线粒体基因组全序列测定与分析

该研究使用长PCR扩增和引物步移法测定了中华攀雀(Remiz consobrinus)线粒体基因组全序列,在对序列进行拼接和注释的基础上,分析了其结构、序列组成及蛋白编码基因密码子使用情况等,并对22个tRNA和2个rRNA的二级结构以及控制区结构进行了预测及系统发育分析,为雀形目鸟类的系统发育研究提供了新信息。中华攀雀线粒体基因组全长16737bp,GenBank登录号KC463856,碱基A、T、C、G的含量分别为27.8%、21.5%、35.4%及15.3%,37个基因排列顺序与已报道的其他鸟类基本一致,包含13个蛋白编码基因、22个tRNA基因、2个rRNA基因及1个非编码的控制区(D-loop),有18对基因间共存在77bp的间隔,7对基因间共存在30bp的重叠。除ND3基因的起始密码子为ATT外,其余均为标准的ATG,11个蛋白编码基因的终止密码子为TAA、TAG、AGA或AGG,2个为不完全终止密码子T(COⅢ、ND4)。除tRNASer-AGNDHU臂缺失外,其余21个tRNA均可形成典型的三叶草结构,在出现的27处碱基错配中有19处为常见的G-U错配。SrRNA和LrRNA二级结构分别包含3个结构域47个茎环结构和6个结构域60个茎环结构,与所发表的其他鸟类rRNA二级结构大体一致。中华攀雀控制区发现了同样存在于其他鸟类控制区的保守框F-box、D-box、C-box、B-box、Bird similarity-box和CSB1-box。该研究支持将攀雀科作为独立的科,同时,支持莺总科与攀雀科的单系性。     

绿翅短脚鹎线粒体基因组测序分析

本文对绿翅短脚鹎Ixos mcclellandii线粒体基因组进行了测序分析。结果显示,绿翅短脚鹎线粒体基因组序列全长17 838 bp(Gen Bank登录号:KX640824),具有2个开放阅读框重叠区,即ATP6～ATP8(10 bp)和ND4L～ND4(7 bp),还有一些重叠发生在蛋白质基因和其相邻的tRNA基因之间。除COXⅠ、ND3的起始密码子分别为GTG、ATA外,其余11个蛋白质基因的起始密码子均为ATG。9个蛋白质基因以TAA、AGA或AGG为终止密码子,其余则以T(COXⅢ和ND4)或TA(ND2和ND4L)为终止密码子。蛋白质基因使用频率最高的密码子是CUA(217次)和ACC(205次),而GGU和GCG的使用频率最低,均为24次。tRNA基因分布在rRNA基因和蛋白质基因之间,长度为64～75 bp。通过分析已报道的雀形目Passeriformes鸟类线粒体控制区结构,发现了3种不同类型的控制区结构:1)仅存在1个控制区; 2)有2个长度相近且序列高度相似的控制区; 3)有2个高度异质的控制区。绿翅短脚鹎线粒体基因组含有2个高度相似的控制区(相似度91. 6%),长度分别为1 116 bp和1 144 bp,二者仅在控制区开始和末端部位的序列有所不同。     

鳙的线粒体基因组核苷酸全序列分析

对采集自我国长江的鳙的线粒体DNA全序列进行了测定.结果表明,鳙的线粒体DNA全长为166221 bp,其碱基因组成为A=31.6%;C=27.1%;G=16.0%;T=25.3%,A+T含量为56.9%.鳙线粒体基因组的排列、结构和组成与其它鲤科鱼类相似,包括37个基因,即13个蛋白质编码基因,2个rRNA基因,22个tRNA基因和一个非编码控制区(D-loop).在13个蛋白编码基因中,除ND6由轻链编码外,其余12个基因均由重链编码.COI基因的起始密码子为GTG,而其它12个蛋白编码基因的起始密码子均为ATG.     

大卫绢蛱蝶线粒体基因组全序列测定和分析

目前有关蝶类线粒体基因组全序列及其分子进化的研究报道还不多见。本文利用long PCR和引物步移法得到大卫绢蛱蝶Calinaga davidis的线粒体基因组全序列, 同时就其基因组成和结构特点作了初步分析。结果显示： 其基因组全长为15 267 bp (GenBank登录号为HQ658143), 包括13个蛋白质编码基因(ATP6, ATP8, COI-III, ND1-6, ND4L, Cytb)、22个tRNA基因、2个rRNA基因(16S和12S)以及非编码的控制区。与其他鳞翅目昆虫相一致, 其基因组未出现基因重排现象。基因组共包含11个基因间隔区,总长度为130 bp, 间隔长度1~46 bp, 最大间隔在tRNA^Gln与ND2基因之间; 基因间共存在13处重叠, 总长度为66 bp, 重叠碱基数1~35 bp, 最长的重叠区位于COII与tRNA^Lys基因。lrRNA和srRNA基因长度分别为1 337 bp和773 bp; 除tRNA^Ser(AGN)缺少二氢尿嘧啶臂(DHU stem), 在相应的位置上只形成一个简单环外, 其余的tRNA基因都能形成典型的三叶草结构。13个蛋白编码基因总长度为11 247 bp, 共有3 737个密码子, 它们的碱基组成和密码子的使用具有明显的偏倚性; 除COI外(起始密码子TTG), 其余的12个蛋白质编码基因都以标准的ATN作为起始密码子; COI基因终止密码子为不完全T, ND4基因终止密码子为不完全TA, 其余基因都以TAA为终止密码子。A+T丰富区全长为389 bp, A+T含量高达92.0%, 其中存在2段类似微卫星的重复序列(TA)₆和(AAT)₄。本文的研究结果为探讨绢蛱蝶亚科在蛱蝶科中的系统学地位及其与其他亚科间的系统发生关系等问题提供了重要的分子生物学数据。     

一种石磺科贝类线粒体基因组全序列分析

石磺线粒体基因组全序列对研究石磺科分子系统进化具有重要意义。利用LA-PCR技术对一种石磺Platevin-dexmortoni线粒体基因组全序列进行了测定和分析。结果表明,线粒体基因组序列全长13 991 bp,碱基组成分别为27.27%A、16.78%C、20.23%G、35.72%T;由22个tRNA、2个rRNA、13个蛋白编码基因和25个长度为2-118 bp的非编码区组成。4个蛋白质编码基因和5个tRNA基因从L链编码,其余基因均从H链编码。蛋白质基因的起始密码子,除ND2为GTG以外,均为典型的起始密码子ATN。ND2和Cytb基因使用了不完全终止密码子T,其余基因均使用典型的TAA或TAG。预测了22个tRNA基因的二级结构,发现tRNASer和TrnaAsn缺少DHU臂,tRNASer和tRNAThr的反密码子环上有9个碱基,而不是通常的7个碱基。最长的非编码区含有两个类似于的tRNAGln和tRNAPhy的二级结构。     

黄脸油葫芦线粒体基因组:一种新的基因排列方式

采用长距PCR扩增及保守引物步移法测定并注释了黄脸油葫芦（Teleogryllus emma）线粒体基因组全序列。结果表明,黄脸油葫芦的线粒体基因组全长15 660 bp,A+T含量为73.1%。谷氨酸、色氨酸及天冬酰胺的转运RNA基因由N链编码,形成了直翅目中的第三种基因排列顺序,其余结构与其它螽亚目昆虫的线粒体结构一致。基因间隔序列共计73 bp,间隔长度从1—24 bp不等;有14对基因间存在共54 bp重叠,重叠碱基数在1—11 bp之间。13个蛋白质编码基因中12个基因（除COⅠ基因外）的起始密码为标准的ATN组成,COI基因的起始密码子为TTA。有10个基因在基因3＇端能找到完全的TAA或TAG终止密码子,而有三个基因（COII,ND5和ND4）终止密码子为不完整的T。除tRNASer（AGN）外,其余21个tRNA基因的二级结构均属典型的三叶草结构。黄脸油葫芦940bp的A+T富集区中存在一个被认为与复制起始有关的保守的二级结构,该结构不仅存在于直翅目昆虫中,而且也存在于双翅目、鳞翅目和膜翅目中,但是未见于昆虫纲的早期分化类群——弹尾目中。     

大紫蛱蝶线粒体基因组全序列分析

通过PCR步移法对大紫蛱蝶Sasakia charonda coreana线粒体基因组全序列进行了测定和分析。分析结果表明:大紫蛱蝶线粒体基因组全长15233bp,包括13个蛋白编码基因、22个tRNA基因、2个rRNA基因以及长度为381bp的非编码区。A、T、C、G碱基含量分别为39.7%、40.2%、12.2%、7.9%。9个蛋白编码基因和14个tRNA基因在J链编码,其余4个蛋白编码基因和8个tRNA基因在N链编码,基因排列顺序与其它已知鳞翅目昆虫相同。13个蛋白编码基因中除COⅠ以CGA作为起始密码外,其余蛋白质基因均以ATN作为起始密码子,终止密码子多数为典型的TAA、TAG,只有COⅡ和ND4以单独的T作为终止密码子。在所测得的22个tRNA基因中,除tRNA Ser(AGN)缺少DHU臂外,其余tRNA均能形成典型的三叶草结构。与其它多数鳞翅目昆虫一样,大紫蛱蝶的非编码区序列中散在着一些长短不一的串联重复单元,在与其近缘物种非编码区的比较当中并未发现共同的保守序列区。     

The complete mitochondrial genome of the damsel bug Alloeorhynchus bakeri (Hemiptera: Nabidae)

The complete sequence of the mitochondrial DNA (mtDNA) of the damsel bug, Alloeorhynchus bakeri, has been completed and annotated in this study. It represents the first sequenced mitochondrial genome of heteropteran family Nabidae. The circular genome is 15, 851 bp in length with an A+T content of 73.5%, contains the typical 37 genes that are arranged in the same order as that of the putative ancestor of hexapods. Nucleotide composition and codon usage are similar to other known heteropteran mitochondrial genomes. All protein-coding genes (PCGs) use standard initiation codons (methionine and isoleucine), except COI, which started with TTG. Canonical TAA and TAG termination codons are found in eight protein-coding genes, the remaining five (COI, COII, COIII, ND5, ND1) have incomplete termination codons (T or TA). PCGs of two strands present opposite CG skew which is also reflected by the nucleotide composition and codon usage. All tRNAs have the typical clover-leaf structure, except the dihydrouridine (DHU) arm of tRNA(Ser (AGN))which forms a simple loop as known in many other metazoa. Secondary structure models of the ribosomal RNA genes of A. bakeri are presented, similar to those proposed for other insect orders. There are six domains and 45 helices and three domains and 27 helices in the secondary structures of rrnL and rrnS, respectively. The major non-coding region (also called control region) between the small ribosomal subunit and the tRNA(Ile )gene includes two special regions. The first region includes four 133 bp tandem repeat units plus a partial copy of the repeat (28 bp of the beginning), and the second region at the end of control region contains 4 potential stem-loop structures. Finally, PCGs sequences were used to perform a phylogenetic study. Both maximum likelihood and Bayesian inference analyses highly support Nabidae as the sister group to Anthocoridae and Miridae.     

云斑车蝗线粒体基因组全序列测定与分析

采用长距 PCR 扩增及保守引物步移法并结合克隆测序测定并注释了云斑车蝗 Gastrimargus marmoratus （Thunberg）的线粒体基因组全序列。结果表明：云斑车蝗线粒体基因组全序列为15 904 bp（GenBank登录号为EU527334）,A+T含量略高于非洲飞蝗Locusta migratoria,为76.04%,包括13个蛋白质编码基因,22个tRNA 基因,2个rRNA基因和一段1 057 bp的A+T富集区。蛋白质基因的起始密码子中,除COⅠ和ND5为TTG以外,均为昆虫典型的起始密码子ATN。ND5基因使用了不完全终止密码子T,其余基因均为典型的TAA或TAG。预测了22个tRNA基因的二级结构,发现tRNA^Ser（AGN）缺少DHU臂, tRNA^Ser（UGY）的反密码子环上有9个碱基。预测了云斑车蝗12S和16S rRNA二级结构,分别包括3个结构域30个茎环和6个结构域44个茎环。A+T富集区含有3个串联重复序列。     

中华雏蝗（Chorthippus chinensis Tarb）线粒体基因组分析

采用Lon-PCR扩增线粒体全基因组和保守引物步移法结合克隆方法测定并拼接获得了中华雏蝗（Chorthippus chinensis Tarb）线粒体基因组全序列．序列的注释和分析结果表 明,中华雏蝗线粒体基因组序列全长15 599 bp,共有13个编码蛋白质基因、22个tRNA基因、2个rRNA基因和1个A+T富集区．基因顺序与非洲飞蝗（Locusta migratoria）相同,也发生了2个 tRNA Asp(D)和tRNALys(K)的倒置．13个编码蛋白质基因都使用了ATN作为起始密码子．除ND1以TAG和ND5的终止密码子为不完全的T外,其余11个编码蛋白质基因的终止密码子都为完整的TAA．6种直翅类昆虫13个蛋白质的氨基酸序列的联合数据集构建的系统树与形态分类系统一致,中华雏蝗与非洲飞蝗为姐妹群,并与东方蝼蛄构成一单系群．     

大豆蚜线粒体基因组序列测定与分析

采用LongPCR和引物步移法测得大豆蚜Aphis glycines Matsumura线粒体基因组约90%的序列,并与蚜总科Aphidoidea已报道的3种蚜虫进行了比较。结果表明:已测得的序列长度为13696bp,AT含量为83.3%;蛋白质编码基因起始密码子都为ATN,COI、ND4、CYTB、ND2使用不完整终止密码子T,其余都使用常见终止密码子TAA;15个tRNA基因除tRNA-W外都能折叠成典型的三叶草二级结构。比较大豆蚜、豌豆蚜Acyrthosiphon pisum(Harris)、麦二叉蚜Schizaphis graminum(Rondani)和葡萄根瘤蚜Daktulosphaira vitifoliae(Fitch)的线粒体基因组,结果表明4个种均具有后生动物线粒体基因组中常见的基因,基因顺序与假想昆虫祖先的排列方式相同,但豌豆蚜包含3个tRNA-M;蛋白质编码基因的起始密码子都为ATN,除葡萄根瘤蚜外,其他3种蚜虫的COⅠ、ND4使用不完整终止密码子T;tRNA-W的二级结构中都存在TψC臂中"茎"的结构缺失,只有环的结构;而蛋白质编码基因使用最频繁的氨基酸略有不同,大豆蚜为Leu,豌豆蚜和麦二叉蚜为Ile;大豆蚜和麦二叉蚜的ND4/ND4L都存在7bp的重叠序列,而豌豆蚜和葡萄根瘤蚜没有发现此现象。     

背瘤丽蚌F型线粒体基因组全序列分析

部分双壳贝类的线粒体遗传方式是特殊的双重单亲遗传方式:F型存在于雌性体细胞组织和性腺中,M型仅存在于雄性个体的性腺中。通过LA-PCR扩增、SHOT-GUN测序、软件拼接获得背瘤丽蚌(Lamprotula leai)F型线粒体基因组全序列。线粒体基因组全长为16530 bp,包括13个蛋白质编码基因,22个tRNA其中包括2个tRNA^Ser和2个tRNA^Leu,2个SrRNA及27个长度不等的非编码区,最长的两个非编码区分别为969 bp、228 bp。比较分析已登录到GenBank中的淡水蚌类F型线粒体结构特征,结果显示背瘤丽蚌F型A+T含量为60.28%,表现出A+T偏好性,淡水蚌类线粒体基因组长度的差异主要表现为非编码区长度的差异。此外,背瘤丽蚌mtDNA的COⅡ-12S rRNA区域基因排列存在差异,是ND3、tRNA^His、tRNA^Ala、tRNA^Ser1、tRNA^Ser2、tRNA^Glu、ND2、tRNA^Met 8个基因发生重排造成。F型线粒体序列构建的系统进化树中,淡水蚌类和海水双壳贝类分别聚为一支。研究结果为进一步研究淡水珍珠蚌的DUI线粒体遗传方式和种质资源保护奠定基础,为双壳贝类mtDNA基因重排提供依据。     

池蝶蚌线粒体基因组全序列分析

采用普通PCR扩增、SHOT-GUN测序、软件拼接首次获得了池蝶蚌（Hyriopsis schlegelii）线粒体基因组全序列。线粒体基因组全长为15939 bp,由13个蛋白质编码基因、22个tRNA基因、2个SrRNA基因和28个长度为1393 bp的非编码区组成;除ND3-ND5、ND4L、ATP6、ATP8、COX1-COX3、tRNA-D、tRNA-H之外,其他大多数基因在L链编码。池蝶蚌线粒体全基因组序列、蛋白编码基因、tRNA基因、rRNA基因及非编码区的A+T含量分别为60.36%、59.84%、61.7%、60.23%及62.5%,与其他淡水蚌类一致,均表现出A+T偏好性,淡水蚌类线粒体基因组长度的差异主要表现在非编码区长度的差异。池蝶蚌mtDNA的COX2-12SrRNA区域基因排列存在差异,是ND3、tRNAHis、tRNAAla、tRNASer1、tRNASer2、tRNAGlu、ND2、tRNAMet 8个基因发生重组造成。22个tRNA基因都具有典型的三叶草二级结构,tRNA-E与 tRNA-W间的非编码区含有一个ORF区,而控制区并未发现。从GenBank上下载的14种双壳纲贝类的mtDNA序列构建的系统进化树,显示池蝶蚌与三角帆蚌亲缘关系最近。研究结果为淡水珍珠蚌线粒体基因重排及进化特征提供理论依据。       

短额负蝗线粒体基因组及其lrRNA和srRNA二级结构分析

采用长距PCR扩增及保守引物步移法测定并注释了短额负蝗的线粒体基因组全序列。结果表明,短额负蝗的线粒体基因组全长15558bp,A T含量为74.3%,37个基因位置与飞蝗的一致,基因间隔序列共计11处64bp,间隔长度从1～16bp不等;有15对基因间存在51bp重叠,重叠碱基数在1～8bp之间。13个蛋白质编码基因中找到6种可能的起始密码子,有12个基因在基因3'端能找到完全的TAA或TAG终止密码子,只有ND5基因终止密码子为不完整的TA。除tRNASer(AGN)外,其余21个tRNA基因的二级结构均属典型的三叶草结构。tRNASer(AGN)的DHU臂缺失,在相应的位置上只形成一个环。预测的lrRNA二级结构总共有6个结构域(结构域Ⅲ缺失),49个茎环结构。预测的srRNA的二级结构包含3个结构域,33个茎环结构。A T丰富区中存在一个被认为与复制及转录起始有关的Ploy(T)(T-stretch)结构。