赤水河外来鱼类尖头(鱥)和董氏须鳅的引种溯源及生态适应性分析

历史上,赤水河流域干流及支流的鱼类物种组成中未曾出现过尖头 （Rhynchocypris oxycephalus）和董氏须鳅（Barbatula toni）。但是,近年来在赤水河支流白沙河的鱼类资源调查中发现了这两个物种的分布,其来源及未来的生存可能性受到关注。本研究比较了尖头 赤水河野外种群与养殖种群形态上的差异;基于线粒体Cyt b基因序列,分析了赤水河流域尖头 和董氏须鳅的来源,并通过生态位模型分析了这两种鱼在赤水河流域的生态适应性。形态数据结果表明,尖头 在赤水河的野外种群与养殖种群的个体大小存在显著差异,养殖种群的体长、尾柄长、尾柄高3个形态数据均高于野外种群。分子系统发育分析结果显示,尖头 赤水河流域野外种群及养殖种群与辽宁杨运种群聚为一支,董氏须鳅则与来自内蒙古、辽宁和河北的种群聚为一支。生态位模型分析表明,赤水河支流白沙河具有尖头 的中度适生区,其适生性概率为0.620;而董氏须鳅在该区域的适生性概率较低,仅为0.025,这可能与该物种已有分布数据较少有关。采样中发现白沙河实际采样点的水温较低,与北方分布点的水温接近,推测该区域仍具备尖头 和董氏须鳅生存的条件。综上所述,赤水河流域的尖头 和董氏须鳅均为来自东北地区的外来种,且能适应赤水河的生态环境。这与现场访问结果一致,未来需要加强种群监测以防成为外来入侵种。     

温度驯化对尖头鳉热耐受特征的影响

为了研究不同驯化温度对尖头鰂(Rhynchocypris oxycephalus)热耐受特征的影响, 本研究设置4组水温(14℃、19℃、24℃和29℃), 对尖头鰂驯化两周, 采用临界温度法观察尖头鰂的耐受温度。结果显示: 尖头鰂的热耐受性受到温度驯化的影响, 表现为高温驯化可以升高最大临界温度(CT_max), 4个驯化组的平均CT_max分别为32.29℃、33.23℃、33.40℃和35.71℃; 低温驯化可以降低最小临界温度(CT_min), 平均CT_min分别为0.00、0.10℃、2.10℃和5.27℃; 在适中的温度(19℃)驯化条件下具有最高的温度耐受范围(33.13℃)。在高温条件下的温度驯化具有较高的驯化反应率, 最大值出现在24—29℃内(0.46); 低温驯化反应率最大值出现在29—24℃内, 为0.63。尖头鰂在本研究的驯化区间(14—29℃)内的热耐受区域面积为478.98℃2, 与温水性鱼类的温度耐受性相当, 说明尖头鰂具有较强的温度适应能力。     

长江上游干流及赤水河蛇鮈遗传多样性与种群历史分析

通过分析76尾来自长江上游干流宜宾(14尾)、合江(30尾)及支流赤水河(32尾)蛇(鮈)(Saurogobio dabryi)种群的线粒体细胞色素b(Cyt b)基因序列,研究蛇(鮈)3个地理种群的遗传多样性及种群历史.用于分析的Cyt b序列长1 097 bp,含变异位点28个,其中简约信息位点18个.76尾个体共检测到26个单倍型,整体呈现较高的单倍型多样性(Had=0.872)和较低的核苷酸多样性(Pi=0.004 0).三个种群共享较多的单倍型.基于单倍型构建的系统发育树及NETWORK网络关系图显示:所有来自长江上游干流和赤水河的单倍型不能按照地理分布各自聚类,而是相互混杂聚在一起;网络关系图呈星状分布,未检测到原始单倍型和进化中心.此外,基于单倍型频率分析得到的三个种群间的遗传分化指数FST值较低(分别为-0.0293、0.0280和0.0258).分子方差分析(AMOVA)显示,整体上长江上游干流及赤水河蛇(鮈)种群变异主要来源于种群内,种群内的变异占总变异的80.00％,表明长江上游干流及赤水河蛇(鮈)种群属于同一种群,蛇(鮈)各地理种群间基因交流频繁.中性检验、错配分析及BSP(Bayesian skyline plot)分析显示,整体上长江干流及赤水河蛇(鮈)种群在距今0～ 0.025 Ma(百万年)期间发生过种群扩张现象.     

斜纹夜蛾ppie基因的克隆及表达载体构建

肽基脯氨酰基顺反异构酶E (Peptidyl-prolyl cis-trans isomerase E, PPIE)是亲环蛋白家族的成员之一,具有肽基脯氨酰基顺反异构酶(Peptidyl-prolyl cis-trans isomerase, PPIase)活性,能与亲环蛋白抑制剂CsA特异性结合。PPIE具有两个结构域:N-端的RNA识别域(RNA Recognition Motif, RRM)和C-端的PPIase活性域。PPIE和其他亲环蛋白一样,具有蛋白质折叠功能。研究表明,哺乳动物细胞中的PPIE能抑制流感病毒复制,能与MLL PHD3相互结合。但昆虫细胞中PPIE的功能研究较少。本文以斜纹夜蛾Spodoptera litura为研究对象,克隆得到ppie基因,通过生物信息学分析发现,斜纹夜蛾ppie基因ORF全长876 bp,共编码291个氨基酸,具有亲环蛋白家族标签:YQGSlFHRIIPDFMCQGG。构建了真核表达载体pIZT/V5-His-ppie,结果证明,构建的真核表达载体能在昆虫细胞中表达,融合蛋白大小为36 kDa左右,与预测大小一致。还通过免疫荧光实验确定,PPIE定位于细胞核中,与前人研究报道一致。本文研究内容将为进一步研究斜纹夜蛾PPIE功能奠定基础。     

AeDNA: 水生生物eDNA数据库

环境 DNA (eDNA) 技术是一种生态和生物多样性监测和评价的新手段, 完整和准确的参考序列库是eDNA技术应用于水生生物多样性调查的基础。当前, 不同水生生物eDNA参考序列还存在诸多问题, 如不同类群使用的标记基因不同且资源较为分散, 部分参考序列分类不准确, 以及针对我国各类水体中水生生物eDNA参考序列不多等。针对上述问题, 研究构建了水生生物eDNA数据库(AeDNA, http://aedna.ihb.ac.cn/)。 AeDNA整合了DNA条形码和基因组两种类型参考序列。其中18S、28S、ITS、COΙ、12S、rbcL 等各类DNA条形码60余万条, 涉及2万余种鱼类、1万余种水生植物、1万余种底栖动物、1万余种浮游动物和1万余种浮游植物; 基因组包含线粒体、叶绿体等细胞器基因组6199个及万种鱼类基因组计划和万种原生生物基因组计划所产生的物种基因组。涉及的生境有江、河、湖、海、冰川和温泉等各类水环境, 尤其数据库构建团队贡献的6万余条参考序列, 具有我国丰富的各类水体生境信息。总体来说, AeDNA是一个数据量大、类群覆盖全、准确性高且具有我国水生生物特色的综合性eDNA参考序列库, 是水生态和水生生物多样性监测的重要基础资源。     

斑纹薄鳅(Leptobotia zebra)应该为斑纹沙鳅(Sinibotia zebra)

斑纹薄鳅(Leptobotia zebra)最初是由Wu(1939)描述的一个新种,当时定名为斑纹沙鳅(Botia zebra),后来Chen(1980)根据眼下刺不分叉将其改归为薄鳅属的物种。本研究通过对线粒体DNA细胞色素b基因序列的测定和分析,发现斑纹薄鳅和薄鳅属(除斑纹薄鳅)物种间的平均遗传距离为0.177,和中华沙鳅属物种美丽沙鳅(Sinibotia pulcher)的平均遗传距离仅为0.057。系统发育分析发现斑纹薄鳅并未和薄鳅属的物种聚在一起,而是和中华沙鳅属物种美丽沙鳅聚在一起形成姐妹群。进一步对斑纹薄鳅进行形态学特征检视,发现该物种具有颊部裸露无鳞、颏部具一对纽状突起等中华沙鳅属鱼类的特征,但又具有眼下刺简单不分叉的薄鳅属鱼类的特征。结合分子数据分析的结果,将斑纹薄鳅订正为中华沙鳅属的物种,其命名为斑纹沙鳅(Sinibotia zebra)。另外,对沙鳅科鱼类属的划分标准及形态特征的演化也进行了讨论。     

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。     

ABCB1基因多态性与难治性癫痫

近年来,难治性癫痫的病因与多药耐药基因以及多药耐药基因与抗癫痫治疗的因果关系越来越受到关注。P糖蛋白(P-glycopretein,P-gp)是由ATP结合盒B亚家族成员1转运蛋白基因(ATP-binding cassette subfamily B member 1 transporter gene,ABCB1)编码的产物。它不仅可以限制抗癫痫药物(antiepileptic drug,AED)的消化道吸收,而且可以在细胞和亚细胞水平调控药物在中枢神经系统的运输过程。除了生理和环境因素的影响,P-gp的功能和表达的变化可能主要取决于ABCB1基因的多态性,这是目前研究得最广泛、最深入的多药耐药机制。本文就目前ABCB1基因多态性与难治性癫痫的相关性研究进展作一综述。     

基于Cyt b基因的雅鲁藏布江下游墨脱江段及察隅河墨脱裂腹鱼的遗传多样性及种群历史动态分析

以线粒体Cyt b基因为分子标记, 对雅鲁藏布江下游墨脱江段及察隅河的墨脱裂腹鱼进行遗传多样性及种群历史动态分析。结果显示, 167尾墨脱裂腹鱼样本共检测到21个单倍型, 呈现较高的单倍型多样性(h=0.768)和较低的核苷酸多样性(π=0.00167)。基于单倍型构建的分子系统发育树及Network网络关系图表明, 所有来自墨脱江段及察隅河的单倍型不能按照地理分布各自聚类, 而是相互混杂聚在一起。不同地理种群间的遗传分化指数(F_ST)为–0.014—0.771, 其中金珠藏布(JZZB)与其他种群呈现出高度分化(F_ST: 0.372—0.771)。分子方差分析(AMOVA)显示当JZZB种群为一组, 剩余6个种群为一组时, 组间遗传差异最大, 表明JZZB种群与其他种群具有显著分化。相反, 虽然察隅河与墨脱江段的地理距离较远, 但是察隅河与墨脱江段其他种群之间(除了JZZB)的F_ST为0.093—0.169, 仅显示中等分化水平, 表明察隅河种群与雅鲁藏布江种群尚有少量的基因交流。中性检验、错配分析及BSP (Bayesian skyline plot)分析显示, 雅鲁藏布江下游墨脱江段及察隅河的墨脱裂腹鱼种群在末次间冰期(0—0.137 Ma)发生过种群扩张现象。