基于COⅠ基因探讨北京及其周边地区跳钩虾种群遗传结构

跳钩虾Platorchestia japonica栖息于湖泊、河流岸边,是重要的环境指示生物。本研究以线粒体COⅠ基因片段为分子标记,对北京及其周边地区22个采样点的128个样本进行种群遗传多样性和遗传结构研究。结果显示,623 bp的COⅠ基因序列中有567个保守位点、56个变异位点和38个简约信息位点。128个样本检测到43个单倍型,单倍型多样性为0.938,核苷酸多样性为0.011 72。最大似然法和贝叶斯法构建的系统发育树以及单倍型网络图表明,研究区域跳钩虾没有明显的地理种群结构,但所有单倍型形成2个遗传进化支。分子变异分析结果证实,跳钩虾2个进化支间的遗传变异显著高于进化支内的,进化支间固定系数为0.852 19,表明2个进化支遗传分化明显。本研究为进一步研究中国区域跳钩虾的遗传结构提供了有意义的基础数据。     

三化螟COⅠ序列分析及DNA条形码研究

三化螟Scirpophaga incertulas是水稻的重要害虫之一。本研究通过对三化螟3个地理种群线粒体COⅠ基因的序列分析,初步探讨了中国三化螟种群间的遗传分化。36个三化螟样本共得到了9个单倍型,其中有17个变异位点,占总位点数的3.13%。系统进化分析表明,来源于各地理种群的单倍型散布在不同的进化支上,缺乏明显的地理分布格局。联合网上公布的相关物种序列进行的遗传分析表明,线粒体COⅠ基因能够对三化螟进行准确的物种鉴定。     

虾虎鱼类线粒体全基因组序列结构特征分析及系统发育关系探讨

虾虎鱼类体态变异大、体型小、种类多, 形态鉴定及谱系分类较为困难。为深入开展虾虎鱼类的鉴定、分类及遗传进化等研究, 文章对已获得的26种虾虎鱼线粒体全基因组进行分析。结果发现, 虾虎鱼类线粒体基因组的基因组成及排列模式与大多数脊椎动物线粒体基因组特征基本一致; 由于不同物种的控制区存在不同数量的重复序列而导致基因组序列长度存在明显的差异; 26种虾虎鱼线粒体全基因组序列及不同基因中A+T的含量均超过50%, 并存在碱基G偏倚现象。基于37个编码基因序列, 利用Kimura双参数法计算遗传距离, 发现矛尾刺虾虎鱼与斑尾刺虾虎鱼、斑纹舌虾虎鱼与钝吻舌虾虎鱼分别为同种异名。通过对26种虾虎鱼线粒体基因组控制区序列的比较, 识别了终止结合序列区、中央保守区及保守序列区。利用26种虾虎鱼线粒体基因组的36个编码基因序列构建系统发育树, 发现部分聚类结果不同于传统的形态学分类方式, 虾虎鱼科中的5个亚科出现了明显的分化, 近盲虾虎鱼亚科、背眼虾虎鱼亚科、瓢虾虎鱼亚科亲缘关系较近而聚成一大支, 然后与拟虾虎鱼亚科种类形成姐妹类群, 虾虎鱼亚科与其它的4个亚科亲缘关系较远, 单独成为一个类群。根据分子钟估算结果推测虾虎鱼科物种可能起源于始新世晚期至渐新世时段, 在中新世进一步分化为具有现代表征的虾虎鱼种类。     

基于线粒体COⅠ基因部分序列的缅甸安小叶蝉地理种群遗传多样性研究

缅甸安小叶蝉Anaka burmensis是一种取食竹子的害虫,为了探讨该物种不同地理种群的遗传多样性,本研究首次基于线粒体COⅠ基因部分序列对我国26个地理种群共241个样本进行了研究,选取长度为615 bp的基因序列,并运用DNASP、MEGA等分析得出,该片段中有546个保守位点、69个变异位点和33个单倍型。种群的单倍型多样性指数为0.845,核苷酸多样性指数为0.008 77,基因流为0.598 5,种群间的固定系数为0.729 15,表明种群间遗传多样性水平高、遗传分化大、基因交流水平较低。中性检验Tajima's D为-1.658 98,0.10P0.05,Fu's Fs值为-5.787,P0.10。分子变异结果显示,该物种遗传变异主要来自种群间,变异百分率为72.92%,而种群内的遗传变异低,仅为27.08%。研究结果得出该物种遗传结构,可为今后从事叶蝉类昆虫的分子生物学研究及该虫的防治提供理论基础资料。     

基于COⅠ序列的陕西凹缘菱纹叶蝉种群关系与遗传多样性

为探讨陕西省桑园凹缘菱纹叶蝉种群间的遗传多样性、分子变异和遗传分化程度,本研究从陕西省7个主要蚕桑产区各选出一个重点县(区),采集凹缘菱纹叶蝉标本,PCR扩增得到其线粒体COⅠ基因核心序列。研究共得到了131条COⅠ基因序列,发现了229个变异位点,15个单倍型。总核苷酸多样性指数为0.065 8,各种群内核苷酸多样性0.010 9～0.120 0,总种群的单倍型为0.807 0,各种群内单倍型的多样性为0.709 1～0.857 1。总群体和各种群的Tajima's D检验结果均不显著,说明陕西桑园凹缘菱纹叶蝉的进化符合中性模型,种群数量较为稳定。分子变异方差分析结果表明,桑园凹缘菱纹叶蝉的种群的固定系数为0.124 37,种群内方差变异组分占总变异的87.56%,遗传分化主要来自于种群内部。这为进一步明晰其种群进化规律提供了参考。     

中国狼不同地理种群遗传多样性及系统进化分析

为了解中国狼不同地理种群遗传多样性及系统发育情况,从中国境内狼的主要分布区青海、新疆、内蒙古和吉林4个地区采集样品,用分子生物学技术手段成功地获得44个个体线粒体DNA控制区第一高变区(HVRⅠ)序列和40个线粒体Cyt b部分序列。线粒体控制区HVRⅠ共检测到51个变异位点,位点变异率为8.76%;线粒体Cyt b部分序列发现31个变异位点,位点变异率为5.33%,未见插入及缺失现象,变异类型全部为碱基置换。共定义了16个线粒体HVRⅠ单倍型,其中吉林与内蒙种群存在共享单倍型,估计这两地间种群亲缘关系较近。4个地理种群中新疆种群拥有较高的遗传多样性(0.94)。中国狼种群总体平均核苷酸多态性为2.27%,与世界其他国家地区相比,中国狼种群拥有相对较高的遗传多样性。通过线粒体HVRⅠ单倍型构建的系统进化树可以看出,中国狼在进化上分为2大支,其中位于青藏高原的青海种群独立为一支,推测其可能长期作为独立种群进化。基于青海种群与新疆,内蒙种群的线粒体Cyt b遗传距离,推测中国狼2个世系可能在更新世冰川时期青藏高原受地质作用急速隆起后出现分歧,分歧时间大约在1.1 MY前。     

基于线粒体COⅠ基因的齿小蠹属昆虫DNA条形码研究

齿小蠹属（鞘翅目： 小蠹科）昆虫是植物检疫中经常截获的类群, 为探讨线粒体细胞色素C氧化酶亚基Ⅰ(COⅠ)基因的特定区段作为DNA条形码快速准确鉴定齿小蠹种类的可行性, 以齿小蠹属昆虫为研究对象, 测定分析了线粒体COⅠ基因462 bp碱基序列。序列分析结果显示： 变异位点为259个, 保守位点203个, 简约信息位点181个, 自裔位点78个。所有位点中, A, G, C和T碱基平均含量分别为30.7%, 16.5%, 17.0%和35.8%。A+T含量较高, 为66.5%, 明显高于G+C含量, 表现明显的A+T碱基偏嗜, 且A与T含量相当, 符合昆虫线粒体基因碱基组成的基本特征。转换与颠换结果显示： 该段序列未达到饱和, 可以得到准确的进化分析。利用Kimura 2-parameter模型分析遗传距离得到, 同物种间的遗传距离介于0.002~0.007之间, 不同种间的遗传距离介于0.056~0.431间, 平均遗传距离为0.199, 说明该段序列能够区分不同物种。基于COⅠ基因序列构建的邻接法系统发育树（NJ树）显示, 同一物种聚为同一小支, 且分支自展值均为100%; 近缘种能聚集在一起, 且置信度很高（≥97%）。结果表明应用基于COⅠ基因片段的DNA条形码进行齿小蠹属昆虫分类鉴定具有可行性。     

西太平洋沿海石斑鱼属鱼类DNA条形码及分子系统进化研究

研究测定了分布于西太平洋沿海的35种石斑鱼属鱼类共142个个体线粒体基因COⅠ及核基因TMO-4C4标记序列, 基于最大似然法与贝叶斯法构建分析了石斑鱼类分子系统进化关系。同时, 探讨了COⅠ基因作为DNA条形码在石斑鱼属鱼类物种鉴定中的有效性问题。结果显示: 35种石斑鱼属鱼类COⅠ同源序列为636 bp, 编码212个氨基酸, TMO-4C4同源序列为486 bp, 编码162个氨基酸, 在COⅠ基因中, 种间遗传距离在0.030—0.202, 平均遗传距离为0.143, 物种间遗传距离均大于Hebert 推荐的物种鉴定最小种间遗传距离0.020(2%)。种内遗传距离0.000—0.008, 平均遗传距离为0.003, 种间平均遗传距离是种内平均遗传距离的48倍, 显著大于种内平均遗传距离, 表明COⅠ基因可作为石斑鱼属物种鉴定的有效条形码基因。基于COⅠ及TMO-4C4构建的系统进化树上, 35种石斑鱼主要形成2个主要类群, 类群Ⅰ由细点石斑鱼(Epinephelus cyanopodus)和蓝棕石斑鱼(Epinephelus multinotatus)等22种石斑鱼聚成, 类群Ⅱ由吊桥石斑鱼(Epinephelus morrhua)和小点石斑鱼(Epinephelus epistictus)等13种石斑鱼组成。部分存在同种异名争议的种类如云纹石斑鱼(Epinephelus moara)/褐石斑鱼(Epinephelus bruneus)和斜带石斑鱼(Epinephelus coioides)/马拉巴石斑鱼(Epinephelus malabaricus)经COⅠ及TMO-4C4序列差异及进化分析, 均存在较大的遗传分化。结果支持近期的分类研究, 云纹石斑鱼/褐石斑鱼和斜带石斑鱼/马拉巴石斑鱼均为独立的物种, 并非同种异名的分类。     

珠江源头入侵种波氏吻虾虎的遗传多样性分析

为了解入侵种波氏吻虾虎Rhinogobius cliffordpopei在珠江源头地区的遗传多样性分布特征及其影响成因,本研究以线粒体细胞色素b(cyt b)基因为分子标记,对珠江源头的9个水库自然种群进行了遗传多样性与遗传分化分析。获得该物种cyt b基因全序列1 141 bp,其中保守位点1 072个,变异位点69个,无插入和缺失位点。96只个体具有5个单倍型,群体单倍型多样性为0.359±0.059,核苷酸多样性为0.021±0.010,表现为低单倍型多样性与高核苷酸多样性的群体遗传特征。以外群子陵吻虾虎R.giurinus、褐吻虾虎R.brunneus和短吻红斑吻虾虎R.rubromaculatus构建的分子系统发育树和网络分支图显示,波氏吻虾虎群体的所有单倍型与外群物种分开,构成一个单系群,并分化为2个明显的系统分支。分子变异分析结果表明,种群间和种群内的遗传变异率分别为62.99%、37.01%,固定指数为0.630(P<0.01),证实波氏吻虾虎群体形成了显著的遗传分化结构。波氏吻虾虎在珠江源头入侵地具有较高的遗传多样性水平与显著的遗传结构,入侵种群可能受到了奠基者事件和遗传瓶颈效应的影响,而多次人为引入和水利大坝的隔离作用可能为该物种扩散分布和积累突变提供了条件。研究结果将为防治波氏吻虾虎的入侵危害及保护土著鱼类物种多样性提供科学指导。     

华北地区中华蒙潮虫(甲壳动物亚门:等足目)种群遗传多样性研究

中华蒙潮虫Mongoloniscus sinensis(Dollfus,1901)隶属于甲壳动物亚门Crustacea等足目Isopoda潮虫亚目Oniscidea,中国特有种。为了探究中华蒙潮虫的种群遗传分化和系统进化关系,采用PCR对采自华北地区10个地理种群89只个体线粒体2个基因COⅠ和ND5进行联合分析。结果表明:1)中华蒙潮虫COⅠ部分基因长604 bp,ND5部分基因长615 bp,拼接序列长1 219 bp,T、C、A和G含量分别为41.0%、11.2%、30.8%和17.0%,具有显著的A+T偏倚;变异位点503个(占总核苷酸序列的41.3%),序列间的转换/颠换比值为2.8。2)89只个体共45种单倍型,单倍型多样性0.964,核苷酸多样性0.005 6,整体遗传多样性水平中等;单倍型H1、H15、H16、H21、H41为2～3个种群共享单倍型。3)联合基因(COⅠ+ND5)系统发育树表明,最早出现的是华北以北地区(山西大同、河北石家庄),最晚分化出的是华北以南地区(山西临汾、陕西西安未央区、河南新乡),演化路线为从北向南,个别种群单倍型未按地理来源形成明显的簇群。4)平均遗传分化指数为0.513,基因流为0.24;分子变异分析结果表明,种群的变异与分化主要来自种群内部,错配分布呈多峰,结合中性检验(Tajima's D=-1.429;Fu's F_s=6.499),发现中华蒙潮虫近期未经历扩张,但种群内部分化显著,增长平稳。本研究首次基于线粒体多基因联合分析了中华蒙潮虫种群遗传多样性。     

海南岛4条河流李氏吻虾虎鱼的群体遗传结构分析

海南岛众多独立入海的河流形成天然的生物地理屏障，造就了海南丰富的淡水鱼类资源。李氏吻虾虎鱼〔Rhinogobius leavelli （Herre，1935）〕因利用价值低而未被人工大量养殖驯化，可作为评估鱼类遗传多样性的理想物种。本文基于COX1和D-loop分子标记，分析了海南岛南渡江、珠碧江、三亚河和陵水河等4条河流中李氏吻虾虎鱼的种群遗传结构。遗传多样性分析显示，4条水系中43尾李氏吻虾虎鱼COX1、D-loop及联合基因中分别检测出8、14、22个变异位点和6、7、8个单倍型，平均单倍型多样性和核苷酸多样性分别是0.617、0.647、0.649和0.003 9、0.009 4、0.006 3，其中三亚河与陵水河种群的遗传多样性均较高。系统发育树结果均显示，李氏吻虾虎鱼4个水系的5个地理种群聚类为2个进化分支，其中三亚河与陵水河种群聚为一支，南渡江、珠碧江种群聚为一支。遗传距离分子方差分析显示，李氏吻虾虎鱼群体的遗传变异主要来自种群间。上述结果表明，海南岛李氏吻虾虎鱼表现出显著的遗传分化，遗传多样性水平较高，可能因不同水系的隔离效应和李氏吻虾虎鱼较弱的迁移能力导致其种群间的遗传分化，本文为海南岛河流生态系统中鱼类种质资源多样性的研究提供遗传学参考。     

云南4个地区高山姬鼠线粒体控制区种群遗传分化研究

对云南4个种群38个个体的线粒体控制区（D-loop）905 bp的核苷酸序列遗传变异进行分析,探讨了高山姬鼠种群遗传结构和分化。在905 bp D-loop基因的碱基序列中,共发现了57个变异位点（全变异的6.30%）,共定义了23个单倍型,其中有一个单倍型（Hap1）为横断山3个种群（中甸、丽江和剑川）所共享,其余22个单倍型均为各个种群所特有。分子变异分析（AMOVA）表明,种群间的遗传变异占33.7%,种群内的遗传变异占66.3%。FST统计结果表明,除昆明种群和横断山种群之间差异显著（P〈0.05）,其它地理种群间的差异均不显著（P〉0.05）,说明昆明种群与横断山种群之间出现了明显的遗传分化。     

谷蠹线粒体COⅠ基因序列及种群遗传变异分析

【目的】对谷蠢的不同种群的线粒体COⅠ基因扩增片段进行比较,对谷蠹种群遗传结构进行深入分析。【方法】对15个谷蠢种群的100个个体进行细胞色素氧化酶Ⅰ(COⅠ)基因部分序列进行分析。【结果】得到691 bp长度的片段,3个位点的密码子中,A+T的含量平均值为63.2%,在3个密码子中的含量分别是85.2%,53.3%和57.0%。这种A+T含量的偏向在第1位点较第2和第3位点强。序列中A,T,C,G的含量分别为33.2%,32%,18.7%,16.2%。691 bp长度的碱基中,共发现26个多态位点,定义了25种单倍型,其中种群间共享单倍型有7个。【结论】15个谷蠹种群之间存在一定的基因流(N_m=1.35),使用AMOVA分析种群的遗传结构表明,谷蠹种群的变异主要发生在种群内部的个体间。     

江苏连云港与盐城海域口虾蛄种群的遗传多样性

为了解口虾蛄野生种群的遗传多样性水平,采集了4个不同地理种群的口虾蛄44个样品,利用线粒体细胞色素c氧化酶Ⅰ亚基序列为分子标记,初步分析了口虾蛄野生群体的遗传多样性及遗传结构。研究共获得627bp的COⅠ序列,检测到27个单倍型,30个变异位点。在4个种群中,燕尾港与射阳种群、赣榆与连岛镇种群、赣榆与燕尾港种群之间存在明显的遗传分化,但在贝叶斯系统树中未形成明显的地理分化格局;4个野生种群都有高的单倍型多样性水平和相对低的核苷酸多样性水平;歧点分布及中性检验均支持口虾蛄野生种群在历史上发生快速扩张事件。     

东北地区狍种群的遗传多样性研究

狍为我国重要的经济动物,并且是国家一级保护动物东北虎的主要猎物之一。因此,深入了解狍各地理单元内种群的遗传变异,可以为我们制定保护管理策略提供依据,进而使珍稀濒危物种得到有效的保护和管理。本文对88个不同狍个体(来自8个不同地点)的线粒体DNA控制区的部分序列进行了测定和群体分析,获得了463bp的片断,并检测到59个变异位点,占分析长度的7.84%,且这59个变异位点皆为碱基置换,未出现碱基插入或缺失的现象,定义了30种单倍型,核苷酸多样性平均值为0.02641,种群总体遗传多样性较高。从Tajima’sD和FuandLi’sD值的估算结果来看,这8个狍种群相对于中性进化的歧异度并没有明显的偏离(P0.1),没有明显的证据显示这8个狍种群间存在很强的平衡选择。30个单倍型整体上将东北狍种群分为3个亚群,分子变异分析表明3个亚群间基因流Nm均大于1,说明这3个狍亚群间存在着基因流。     

基于线粒体 CO玉及 Cyt b 基因的7种龙虾类分子系统关系

运用PCR法扩增湛江沿海海域7种龙虾的线粒体COⅠ和Cytb基因并对其序列进行分析,以分析7种龙虾的分子系统关系。从7种龙虾中扩增到的COⅠ基因片段长度均为650bp,共存在224个核苷酸位点变异,变异率为35.22%,简约信息位点161个;扩增到的Cytb基因片段长度均为536bp,共存在148个核苷酸位点变异,变异率为29.48%,简约信息位点66个。所有的扩增序列中,没有发现碱基的缺失以及插入,序列中的转换大于颠换,且碱基替换多发生于密码子的第3位。以帝加洛真龙虾(Palinurus delagoae)、普通真龙虾(Palinurus elephas)、吉氏真龙虾(Palinurus gilchristi)为外群,对COⅠ和Cytb两个基因序列采用最大简约法(maximum parsimony,MP)和贝叶斯推论法(bayesian inference,BI)构建龙虾类分子系统树。结果显示:日本龙虾和密毛龙虾亲缘关系比较近,而其它5种龙虾与真龙虾属的3种关系较近,与传统的分类存在一定分歧。     

云南4个地区高山姬鼠线粒体细胞色素b遗传分化的研究

基于云南昆明、中甸、丽江和剑川4个种群(n=43)的线粒体细胞色素b(Cyt b)基因全序列的遗传变异分析,探讨了该地区高山姬鼠种群的遗传分化。在1 140 bp Cyt b基因序列中,有50个变异位点(占全变异的4.38%),定义了22个单倍型。在4个种群中,昆明种群单倍型多样性和核苷酸多样性最高。分子变异分析表明,种群间的遗传变异占30.2%,种群内的遗传变异占69.8%。FST分析表明,除中甸种群和丽江种群之间差异不显著(P>0.05),其它种群间的差异均极显著(P<0.01)。22个单倍型在系统发生树中明显聚为两支(A和B),进化网络关系显示昆明种群处于进化分支最末端,推测种群进化方向可能从横断山地区到昆明地区,支持了姬鼠属从北向南扩散的理论。     

几个中国大麦属物种叶绿体psbL和psbJ基因序列分析

对8份来源于中国和2份来自国外的不同大麦属物种或亚种叶绿体基因组psbL～psbJ区进行了序列测定.结果表明,10份大麦属材料的psbL～psbJ区序列长度均为365bp,且无变异位点.同时,将大麦属psbL～psbJ区序列与已报道的黑麦(Secale cereale L.)、小麦(Triticum aestivum L.)、水稻(Oryza sativa L.)和玉米(Zea mays L.)的相同序列比较,发现所有物种的psbL基因序列长度均为117bp,且无核酸变异位点;psbJ基因序列长度均为123bp,共检测到6个核酸变异位点.除水稻外,所有物种psbL和psbJ基因间区长度均为125bp,水稻psbL和psbJ基因间区为126bp.在psbL和psbJ基因间区,除水稻具有1个插入位点外,还发现8个核酸变异位点.psbL～psbJ区揭示的大麦属物种、黑麦、小麦、水稻和玉米的遗传分化距离变化范围为0.0055～0.0426.以玉米为外类群,采用邻接法进行系统发育关系分析发现,同属于小麦族的大麦属植物、黑麦和小麦间亲缘关系较近,而水稻与玉米则相对较近.     

星豹蛛不同地理种群COⅠ基因序列差异初步分析

星豹蛛广泛分布于我国南北各省的农田、果园、菜田及森林等生态系统中,是农林害虫的重要天敌。本文测定了采自山西临汾、运城、晋中和忻州4个地区的星豹蛛地理种群细胞色素氧化酶亚基Ⅰ(COⅠ)基因部分序列(932bp),并对此序列及从NCBI网站GenBank上下载的采自国内10个省市星豹蛛相应序列一并进行遗传多样性研究,分析了碱基组成和变异情况以及核苷酸序列差异,采用距离矩阵邻接法和最大简约法构建了不同的分子系统树,得到了相似的拓扑结构,从分子水平初步探讨了星豹蛛不同地理种群的遗传结构。结果表明,星豹蛛地理种群间的COⅠ序列同源性达98%～100%,显示出较大的遗传差异。序列比对后从供试14个COⅠ序列中共检测出41个变异位点和6个单倍型,系统发育分析结果表明种群间存在一定的遗传分化。综合分析,星豹蛛不同地理种群之间的遗传差异较大,遗传多样性水平较高,进一步从分子遗传学角度证明了星豹蛛成为我国广布种的原因。     

四纹豆象不同地理种群的遗传分化

【目的】通过对四纹豆象Callosobruchus maculatus Fabricius不同地理种群mtDNA-Cytb和COⅠ基因部分序列进行比较, 分析其不同地理种群间的遗传分化情况, 为揭示其与生物入侵的关系及入侵过程中种群系统发育地理格局与演变机制提供依据。【方法】用PCR产物直接测序法对分别来自中国海南、喀麦隆、韩国和泰国的四纹豆象4个地理种群的mtDNA-Cytb和COⅠ序列进行测序, 运用软件MEGA3.1对四纹豆象不同地理种群mtDNA-Cytb和COⅠ序列进行序列分析, 以绿豆象C. chinensis为外群构建了不同单倍型的分子系统树。【结果】34条420 bp Cytb序列中共检测到14个多态位点和5种单倍型, 33条822 bp COⅠ序列中检测到28个多态位点和9种单倍型, 其中4种单倍型为独享单倍型, 其余为全部或部分种群的共享单倍型。AMOVA分析结果显示, 四纹豆象4个地理种群间的遗传结构差异并不明显, 遗传差异主要发生在地理种群内。对4个地理种群进行了Fst值和基因流动统计, 结果表明4个地理种群间既存在着一定数量的基因交流, 也存在一定程度的遗传分化。【结论】根据单倍型分布格局初步推测, 中国不可能是四纹豆象的原产地, 而喀麦隆有可能是原产地之一, 并且喀麦隆种群与泰国种群之间的基因交流比较充分, 而中国种群与其他种群之间的遗传分化相对较大。