基于线粒体COI基因序列的文蛤属(软体动物门:帘蛤科)系统发育关系(英文)

测定了4种文蛤属贝类的15个个体的COI基因序列,并从GenBank下载了短文蛤 (M. petechialis)的相应序列。比对后的序列长度为574 bp,包括93个简约信息位点,A、T、C和G的平均含量分别为21.15%、44.71%、14.05%和20.09%。通过对序列的分析,共定义了12个单倍型：文蛤 (M. meretrix) 4个,斧文蛤 (M. lamarckii) 2个,丽文蛤 (M. lusoria) 3个,琴文蛤 (M. lyrata) 1个,短文蛤2个。以青蛤(Cylina sinensis)为外群,用MP法和贝叶斯法构建系统树。结果显示,短文蛤、丽文蛤和文蛤为亲缘关系较近的物种, 支持短文蛤和丽文蛤为文蛤的同物异名的观点。     

基于线粒体细胞色素c氧化酶亚基I基因序列的帘蛤科贝类分子系统发育研究

对21种帘蛤科贝类线粒体细胞色素c氧化酶亚基Ⅰ(cytochrome c oxidase subunit I,COI)基因核苷酸序列进行了分析,以探讨这一序列在种质鉴定、分子系统发生研究中的应用价值。测序结果表明,所有物种扩增片段长度均为707 bp(含引物),序列A+T含量(62.4%—67.8%)明显高于G+C含量。物种间共有变异位点379个,其中简约信息位点334个;此区段共编码235个氨基酸,种间共有氨基酸变异位点100个。以COI基因片段序列为标记,用中国蛤蜊(Mactra chinensis)作外群,构建了35种帘蛤科贝类(其中14种贝类COI序列从GenBank下载)的系统发生树,结合拓扑结构分析和序列比对分析,结果表明:支持将短文蛤(Meretrix petechinalis)和丽文蛤(M.lusoria)订为文蛤(M.meretrix)的同物异名的观点,建议将丽文蛤和短文蛤订为文蛤的地理亚种;支持将薄片镜蛤(Dosinia corrugata)和D.angulosa订为2个独立种的观点;认为将波纹巴非蛤(Paphia undulata)和织锦巴非蛤(P.textile)订为2个独立种是合适的。COI基因序列含有丰富的遗传信息,适合作为帘蛤科贝类种群遗传结构和系统发生研究的分子标记。     

文蛤微卫星DNA的筛选及其特性分析

采用磁珠富集分离法从文蛤(Meretrix meretrix)的基因组中筛选得到49条微卫星DNA序列,其中两碱基重复有3种类型36个序列,四碱基重复有14种类型26个序列.重复次数在5～30之间的序列占75.6%,30次以上重复的序列占24.4%,最高重复次数为100.根据重复单元的排列特点,完美型、非完美型及混合型序列所占比例分别为61.2%、14.5%和24.5%.本研究中构建的文蛤微卫星文库将在文蛤种质资源评价及分子遗传学研究中发挥作用.     

文蛤HDAC1基因克隆、时空表达及生长相关SNP位点筛查

为探索HDAC1基因在文蛤生长发育中的作用, 研究通过已构建的文蛤转录组文库, 利用SMARTRACE技术扩增得到文蛤HDAC1 (Mm-HDAC1)基因的cDNA全长序列, 分析了其生物信息学、组织及发育阶段表达特征, 并用直接测序法在外显子中筛查生长相关的SNP位点。结果显示, Mm-HDAC1基因的cDNA全长3065 bp, 开放阅读框1599 bp, 编码532个氨基酸; 氨基酸序列比对发现, 文蛤与其他物种同源性为74.3%78.7%。荧光定量PCR (qRT-PCR)结果表明, Mm-HDAC1基因在文蛤6个组织中均有表达, 其中外套膜中的表达量相对最高, 并与其他组织间有极显著差异(P0.01); 不同发育时期的表达差异结果表明, Mm-HDAC1基因在壳顶幼虫期表达量最高, 显著高于其他发育时期(P0.05)。SNP位点筛查结果表明, 在Mm-HDAC1基因的外显子区域发现了19个SNP位点, 其中有3个SNP位点(627AT、924TC和1266TC)与文蛤生长相关。     

中国近海文蛤属(双壳纲,帘蛤科)的系统分类学研究

长期以来,我国的文蛤分类存在着严重的问题和混乱现象,它已影响和制约了我国文蛤的水产养殖和遗传育种等相关研究。利用比较形态学和分子生物学技术,对我国沿海分布的文蛤属进行了系统的分类学研究,澄清了混淆种,修订了物种名称,确立了我国沿海文蛤的分类地位,对文蛤属的分类系统进行分子重建。结果表明短文蛤和丽文蛤为近缘种先聚到一起,然后与斧文蛤聚到一起,而琴文蛤、文蛤与该属其它 3 种文蛤的分歧时间较早。研究结果将为文蛤的分类研究、遗传育种、资源保护和利用提供科学依据。     

斧文蛤金属硫蛋白基因的克隆与表达分析

金属硫蛋白（Metallothionein,MT）是一类富含半胱氨酸的小分子蛋白质,参与机体重金属解毒、维持金属元素代谢平衡以及清除自由基等生理功能。为了解斧文蛤金属硫蛋白（Ml-MT）的分子生物学特征及其在重金属Cd2+胁迫下的响应机制,本文采用RACE技术从斧文蛤（Meretrix lamarckii）总RNA反转录产物中获得了636 bp的Ml-MT cDNA基因序列。该序列包含65 bp的5非编码区（UTR）和340 bp的3非编码区（UTR）以及231 bp的开放阅读框（ORF）,可编码76个氨基酸;其中半胱氨酸占27%,不含芳香族氨基酸,含16个MT所特有的Cys-Xn-Cys结构,预测的分子量约为7.704 kD,理论等电点7.138。MT氨基酸序列比对分析表明:斧文蛤金属硫蛋白（Ml-MT）与丽文蛤（Meretrix lusoria）的相似性高达88%,与文蛤（Meretrix meretrix）的同源性为87%。实时荧光定量（qRT-PCR）检测MT在斧文蛤5种组织中均有表达,但存在组织特异性,其中内脏团表达量最高,其次依次为鳃丝、闭壳肌、外套膜、斧足。在Cd2+（0.13 mg/L）胁迫0、6h、12h、24h、48h、72h和96h下,斧文蛤内脏团MT呈现出不同程度的上调表达,具体表现为高-低-高-低的波浪式变化,除6h以外,其他时间点均与对照组存在极显著差异（P0.01）。本研究表明:MT基因在维护机体正常生理功能及斧文蛤抵御重金属Cd2+胁迫过程中发挥着重要的分子调控作用。     

文蛤SRBI基因克隆及其在不同壳色群体中的差异表达

为了研究SRBI基因的结构、功能以及在贝类壳色形成中的作用, 利用SMART RACE技术克隆得到文蛤(Meretrix meretrix) SRBI (Mm-SRBI)基因的全长序列, 并对其内含子特征及不同组织、不同壳色群体外套膜中的表达差异进行了分析。结果表明: Mm-SRBI基因cDNA全长1676 bp, 开放阅读框1515 bp, 编码504个氨基酸, 结构域预测发现有一个CD36结构域; 氨基酸序列比对发现, 与华贵栉孔扇贝的同源性最高(55%), 与其他物种的相似性在34%—40%, 表明该基因变异较大; 在Mm-SRBI基因中扩增出12个内含子, 均存在于开放阅读框中, 且都遵循GT-AG原则; 荧光定量PCR (qRT-PCR)结果表明, Mm-SRBI在闭壳肌、外套膜、斧足、鳃、内脏团和水管6个组织均有表达, 其中在外套膜中表达量显著高于其他组织(P<0.01), 这可能与外套膜中类胡萝卜素含量较高有关; 不同壳色群体外套膜中基因表达分析表明,Mm-SRBI在黑斑和红壳文蛤中的表达量显著高于白壳文蛤(P<0.05)。实验结果为文蛤壳色形成研究奠定了基础。     

文蛤Smad1/5基因克隆、时空表达及生长相关SNP位点筛查

为探讨Smad1/5基因在贝类生长发育中的调控作用, 利用RACE技术克隆获得文蛤Smad1/5(Mm-Smad1/5)基因的cDNA全长序列, 对其生物信息学、不同组织和不同发育时期时空表达特征进行分析, 并利用直接测序法分析了外显子区域SNP位点与生长性状的相关性。结果表明: Mm-Smad1/5的cDNA全长序列为1832 bp, 开放阅读框1380 bp, 编码459个氨基酸; 氨基酸多序列比对显示, Mm-Smad1/5蛋白与太平洋牡蛎Smad5、大西洋舟螺Smad1的一致性分别为83.7%和80.2%, 与人、鸡、非洲爪蟾等脊椎动物Smad1、Smad5氨基酸序列的一致性达到70.5%以上, 说明该基因具有较高的保守性; 结构域预测发现, Mm-Smad1/5含有Smads蛋白家族特有MH1、MH2两个高度保守结构域。荧光定量PCR(qRT-PCR)结果表明, Mm-Smad1/5基因在成体6个组织均有表达, 尤其在斧足、外套膜中表达量显著高于其他组织(P<0.05);Mm-Smad1/5基因在各发育时期广泛表达, 从原肠胚期开始大量表达, 一直持续到壳顶幼虫期, 而从眼点幼虫大量下降, 稚贝时期又有所上升。Mm-Smad1/5基因外显子区域SNP位点相关分析表明, 共发现了9个SNP位点, 其中936 G>T位点与文蛤的生长性状显著相关(P<0.05)。Mm-Smad1/5基因在文蛤生长发育中发挥重要调控作用, 可作为高产良种选育的候选基因, 而生长关联SNP位点分析将为文蛤分子标记辅助育种研究奠定重要基础。     

文蛤MmASS基因克隆及生物信息学分析

利用RACE技术克隆获得文蛤精氨酸琥珀酸合成酶基因(MmASS)的cDNA序列全长,该基因全长为1 588 bp,共编码415个氨基酸,分子量为46.81 kD,理论等电点pI为5.51。预测蛋白序列包含6个保守区域,主要集中了ATP结合位点、天门冬氨酸L-Asp结合位点以及瓜氨酸L-Cit结合位点。氨基酸序列比对结果显示,MmASS蛋白序列的保守功能域与其他物种具有较高的相似度,说明该基因高度保守,可能与其他物种的ASS基因具有相似的功能。系统进化树分析结果表明,MmASS的预测蛋白序列与缢蛏、贻贝、牡蛎等双壳贝类的亲缘关系最近,符合进化规律。亚细胞定位预测结果显示,MmASS定位于细胞质的可能性最大。MmASS不同组织的表达特征结果显示,该基因在各个组织中广泛存在,在文蛤鳃组织中的表达量最高(P<0.05),其次是肝胰腺组织,由此推测MmASS参与调节文蛤各个组织的生理活动,可能在文蛤的免疫防御机制中发挥重要功能。     

皱肋文蛤氨基酸含量及脂肪酸组成分析

测定了皱肋文蛤(Meretrix lyrata)软体部分的氨基酸含量与脂肪酸组成.共检出17种氨基酸,总含量为软体部干重的52.26%;4种呈味氨基酸(天门冬氨酸、谷氨酸、甘氨酸和丙氨酸)的含量为22.07%,占氨基酸总量的42.23%;必需氨基酸(EAA)总含量为20.72%,其必需氨基酸的构成比例基本符合FAO/W...     

Phylogenetic analysis of the alpha-globin pseudogene-4 (Hba-ps4) locus in the house mouse species complex reveals a stepwise evolution of t haplotypes [published erratum appears in Mol Biol Evol 1994 Jan;11(1):158]

A parsimony analysis was performed on restriction sites at the Hba-ps4 pseudogene locus within one of four inversions associated with mouse t haplotypes. The results suggest that all t haplotypes form a monophyletic group and that the in (17)4 inversion originated before the radiation of the Mus musculus species complex but after the divergence of the lineages leading to M. spretus, M. abbotti, and M. hortulanus. A time frame based on the evolutionary rate of mouse pseudogenes places the origin of this t haplotype inversion at 1.5 Mya, or approximately 1.5 Myr after the origin of the more proximal t complex inversion, in (17)2. The accumulated evidence indicates that complete t haplotypes have been assembled in a stepwise manner, with each of these inversions occurring on separate chromosomal lineages and at different evolutionary times. In addition, the evolutionary relationships of pseudogene sequences resulting from genetic exchange between wild-type and t haplotype alleles were examined. Analysis of sequences from the 5' and 3' sides of a putative site of recombination resulted in cladograms with different topologies. The implications for hypotheses concerning the evolutionary forces acting on t haplotypes and their rapid propagation throughout worldwide populations of mice are discussed.      

山稻蝗及相关物种Cyt b基因序列及其遗传关系

中国7个不同地理区域的山稻蝗Oxya agavisa共16个个体的线粒体DNA细胞色素b基因中间部分序列被测定,分析和比较,同时与小稻蝗O.inricata,日本稻蝗O.japonica和中华稻蝗O.chinensis相应序列进行比较,用瘤锥蝗科的曲尾似橄蝗Pseudomorphacris hollisi和蚱科的日本蚱Tetrix japonica作外群,构建了山稻蝗不同单倍型及其相关物种的NJ分子系统树。在获得的山稻蝗432bp的序列中,A＋T约占71．0％,其中9个核苷酸位点存在变异（约占所测核苷酸的2．08％）,但权有1个位点引起了氨基酸的变异,就每个氨基酸密码子来看,第三位点的A＋T含量较,达88．3％。分子系统树显示,山稻蝗6个单倍型聚为一个簇,彼此之间有一定的分歧,其分枝与地理分布没有直接的关系;该种与日本稻蝗关系较近,与中华稻蝗和小稻蝗相对较远。并对此进行了讨论。     

帘蛤科贝类rDNA内转录间隔区序列的研究

根据18SrDNA、5．8SrDNA和28SrDNA保守序列设计引物,应用聚合酶链式反应（PCR）扩增了文蛤（Meretrix meretrix L．）、青蛤（Cyclina sinensis G）、硬壳蛤（Mercenaria mercenaria L．）和江户布目蛤（Protothaca jedoensis L．）4种帘蛤科贝类的第一内转录间隔区（ITS1）和第二内转录间隔区（ITS2）序列,并进行了测序。结果表明,文蛤、青蛤、硬壳蛤和江户布目蛤的ITS1扩增产物大小分别为978bp、663bp、757bp和942bp,GC含量分别为61．55％、60．78％、62．48％和64．86％～64．97％,其中ITS1序列长度分别为900bp、585bp、679bp和864bp,是迄今已报道双壳贝类中变化范围最大的,GC含量分别为61．67％、61．03％、63．03％和65．51％～65．62％,江户布目蛤种内ITS1序列有个体差异;ITS2扩增产物大小分别为644bp、618～620bp、593bp和513～514bp,GC含量分别为61．18％、61．29％～61．81％、62．73％和61．48％61．60％,其中ITS2序列长度分别为412bp、386～388bp、361bp和281～282bp,GC含量分别为65．29％、65．21％～66．06％、67．87％和67．38％～67．62％,青蛤和江户布目蛤种内ITS2序列有个体差异。4种蛤ITS1和ITS2序列种间差异很大,有明显的长度多态性,ITS2种间序列相似度73．0％～89．1％,与ITS1的种间序列相似度48．7％～81．5％相比略高。此外,在4种蛤ITS1和ITS2序列中各发现2个与rRNA加工有关的保守区。通过对ITS1和ITS2序列的组装获得了4种蛤5．8SrRNA基因完整序列,序列长度都是157bp,GC含量57．96％～58．60％,4种蛤5．8SrRNA基因相对保守,种间序列差异度0-6．0％,共有10个变异位点,其中转换4处,颠换6处,硬壳蛤和江户布目蛤5．8SrRNA基因序列完全相同。以ITS2序列（包含5．8SrRNA和28SrRNA基因部分序列）为标记,调用北极蛤科的Arctica islandica相应序列数据作外群,构建了帘蛤科贝类的系统发育树,其拓扑结构显示江户布目蛤与硬壳蛤亲缘关系最近,青蛤与其他3物种的亲缘关系最远。     

中国沿海日本囊对虾线粒体16S rRNA基因序列变异及遗传分化

对中国东南沿海4个日本囊对虾地理群体16S rRNA基因片段进行了序列测定和分析.在获得的467bp 序列中,共检测到45个变异位点,多态位点比例为9.64%.具有10种单倍型,三亚群体单倍型多样性最高(0.900±0.161).各群体的核苷酸多样性(π)为0.0007～0.0082,其中三亚群体核苷酸多样性最为丰富,远高于湛江、北海和海口群体.群体间遗传分化指数(F_(st))为0.000～0.945.结合已报道的16S rRNA基因序列,构建了NJ分子系统树,中国海域日本囊对虾可分为3支.香港至台湾沿岸所有单倍型聚集为一分支,湛江、海口和北海群体内的所有单倍型聚集成另一分支,两分支分别属于已报道的变种Ⅰ和变种Ⅱ,但三亚群体内的4个单倍型单独聚集成一分支,与前两分支的核苷酸序列差异大(7.95%～8.35%),遗传分化明显,可能为一亲缘关系很远的新种(或变种).研究结果可为日本囊对虾的资源管理和遗传选育提供参考.     

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。     

不同地域小稻蝗mtDNA部分序列及其相互关系

测定了9个不同地理区域的小稻蝗Oxya intricata (Stal)共33个个体的线粒体DNA (mtDNA)细胞色素b基因部分序列,比较其同源性,计算核苷酸组成,并用瘤锥蝗科的曲尾似橄蝗Pseudomorphacris hollisi和斑腿蝗科的芋蝗Gesonula punctifrons作外群构建NJ分子系统树。在获得的小稻蝗432 bp的序列中, A+T约占70.3%,其中30个核苷酸位点存在变异(约占所测核苷酸的6.9%),有5个位点引起了氨基酸的变异。就每个氨基酸密码子来看,第3位点的A+T含量较高,达90.4%。由NJ树显示,小稻蝗mtDNA 细胞色素b序列不同单倍型之间有一定的分歧,形成不同的簇类关系,其分枝与地理分布没有直接的对应关系,但总体上看,这种簇类关系基本上呈平行分布,没有明显的地域性差别。     

Incorporation of mitochondrial fragments in the nuclear genome (Numts) of the longhorned beetle Monochamus galloprovincialis (Coleoptera, Cerambycidae)

A mitochondrial DNA (mtDNA) study, based on 43 European populations (33 of them sampled in France) of Monochamus galloprovincialis , vector of the pinewood nematode, and 14 populations of its sister species Monochamus sutor was realized. Sequencing of 792 bp of the cytochrome oxidase I (COI) and 521 bp of the COII genes revealed numerous ambiguities on multiple nucleotide sites for half of M. galloprovincialis specimens studied (44.8%). Hypotheses of heteroplasmy and pseudogenes ( Numts ) were examined. The mtDNA isolation by alkaline lysis and cloning (for three successfully used individuals) both support the hypothesis that the ambiguous sequences amplified were not of mtDNA nature and validate the presence of Numts in the nuclear genome of M. galloprovincialis . Multiple copies of mtDNA-like sequences were found paralogous to COI, tRNA leucin and COII regions. Phenetic analysis placed different recently diverged mtDNA-like sequences as a close relative of mtDNA sequences, and grouped 10 closely related mtDNA-like sequences as a more basal clade, closer to ancestral states and to M. sutor . This result supports that this nuclear family of pseudogenes arose independently of the other events and may represent mitochondrial haplotypes sampled from M. galloprovincialis ancestral populations. This is the first time that Numts are proved for a longhorned beetle, whereas no Numts were found within its sister species M. sutor. The incorporation mechanism of Numts in unknown for M. galloprovincialis , however, excess of ambiguous sites corresponding to synonymous mutations placed on third codon position as well as the absence of Numts in M. sutor , conducted to the hypothesis of a recent transfer of these Numts in the nuclear genome of M. galloprovincialis .