墨天牛属昆虫COⅠ基因比较及系统学初步研究

【目的】对11种墨天牛线粒体DNA细胞色素氧化酶C亚基Ⅰ基因(COⅠ)进行比较并对墨天牛属系统发育关系进行初步探讨。【方法】本文测定分析了11种墨天牛线粒体DNA细胞色素氧化酶C亚基Ⅰ基因(COⅠ),并采用简约法和贝叶斯推论法构建了墨天牛属的分子进化树。【结果】序列比对分析得到470 bp大小的COⅠ基因片段,其中可变异位点169个(36.0%),保守位点301个(64.0%),转换/颠换的平均值(R值)为1.03,说明此段序列适合于分子进化树。利用不同系统发育重建方法得到的进化树具有相似的拓扑结构,同时结合形态学分类特征对墨天牛属昆虫的分子系统进化关系进行探讨。结果显示分子结果与形态分类结果相似。【结论】利用COⅠ基因构建的墨天牛属系统发育树是探讨墨天牛分类的有效方法。     

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。     

COⅡ基因在昆虫分子系统学研究中的作用和地位

细胞色素氧化酶Ⅱ(cytochromeoxidaseⅡ,COⅡ)基因位于线粒体DNA(mtDNA)上,编码细胞色素氧化酶亚基Ⅱ,该亚基为细胞色素c提供重要的结合位点。COⅡ基因进化速率较快,是昆虫分子系统学研究中理想的分子标记。目前,已经利用该基因从各个分类水平对昆虫系统发育关系、物种形成与分化、种群遗传与变异及生物地理等方面做了广泛的研究。研究表明,利用该基因可以很好地解决昆虫属、种及种下分类单元的系统发育问题,但是在解决科、亚科等高级阶元的系统发育关系时仍存在一些局限,COⅡ基因与其他mtDNA及核基因的联合分析能够更好地解决昆虫的系统发育问题。     

基于DNA条形码的四川老君山国家级自然保护区尺蛾科昆虫种类鉴定

为了解四川老君山国家级自然保护区鳞翅目Lepidoptera尺蛾科Geometridae资源,于2019年6—8月和2020年5—6月通过灯诱法采集2402号标本,运用DNA条形码技术对标本进行分子鉴定.通过BOLD数据库,邻接法构建系统发育树和ABGD在线工具对获得的297条线粒体细胞色素C氧化酶亚基Ⅰ(COⅠ)基因...     

家鸭细胞色素C氧化酶Ⅲ（COⅢ）基因的克隆及序列分析

线粒体是存在于绝大多数真核细胞内的一种基本的、重要的细胞器,是细胞进行氧化磷酸化的场所。不同脊椎动物同源基因序列的比较显示,细胞色素b(Cytb)、细胞色素C氧化酶Ⅰ（COⅠ）、细胞色素C氧化酶Ⅱ（COⅡ）、细胞色素C氧化酶Ⅲ（COⅢ） 基因最保守,同源性最高,ATPase6、ATPase8基因、ND基因变异比较大。本试验以家鸭（家鸭起源于绿头鸭：Anas platyrhynchos）肝脏的线粒体DNA为模板,按照GenBank已经公布的潜鸭族（AF090337）的全序列及其绿头鸭的mtDNA部分序列（L22476、L16770、L22477）设计合成特异引物进行PCR扩增,克隆并测定了线粒体细胞色素C氧化酶Ⅲ亚基（COⅢ）的全序列784bp以及ATPase6基因的3'端和tRNA-Gly基因的5'端序列共934bp。 用DNAStar分析软件对家鸭与GenBank中7种禽类的COⅢ序列进行比较分析,显示家鸭与这些动物的COⅢ基因具有较高的同源性,与同科潜鸭属中的Aythya Americana的相似性 最高为90.6 %,与同目不同科的加拿大雁、小天鹅、白额雁的相似性分别为89%、88.6%、88.6%。根据家鸭与其他7种禽类的COⅢ基因序列相似性所建立的进化树,与传统的分类地位基本吻合。     

松鸡科13种鸟类COⅠ序列变异及系统发育分析

线粒体DNA中的细胞色素C氧化酶亚基Ⅰ基因,即COⅠ是DNA条形编码的主要基因,是一个很好的物种鉴定工具,目前广泛应用于鸟类系统发育研究。通过测定花尾榛鸡和黑琴鸡COⅠ基因的序列,并结合GenBank中松鸡科13种鸟类的同源序列,对松鸡科鸟类进行了序列变异和系统发育分析。结果显示,松鸡科物种的种间变异大于种内变异。序列分歧和系统分析结果支持花尾榛鸡Tetrastes bonasia归于松鸡科Tetraonidae榛鸡属Tetrastes。黑琴鸡Lyrurus tetrix与Tetrao属中其它物种的分歧小于松鸡科其它属间分歧,且黑琴鸡聚在Tetrao内,研究结果倾向支持黑琴鸡归于松鸡属Tetrao。     

CO Ⅰ SEQUENCE VARIATIONS AND PHYLOGENETIC RELATIONSHIPS AMONG 13 SPECIES OF TETRAONIDAE BIRDS

线粒体DNA中的细胞色素C氧化酶亚基Ⅰ基因,即CO Ⅰ是DNA条形编码的主要基因,是一个很好的物种鉴定工具,目前广泛应用于鸟类系统发育研究.通过测定花尾榛鸡和黑琴鸡CO Ⅰ基因的序列,并结合GenBank中松鸡科13种鸟类的同源序列,对松鸡科鸟类进行了序列变异和系统发育分析.结果显示,松鸡科物种的种间变异大于种内变异.序列分歧和系统分析结果支持花尾榛鸡Tetrastes bonasia归于松鸡科Tctraonidae榛鸡属Tetrastes.黑琴鸡Lyrurus tetrix与Tetrao属中其它物种的分歧小于松鸡科其它属间分歧,且黑琴鸡聚在Tetrao内,研究结果倾向支持黑琴鸡归于松鸡属Tetrao.     

大小蠹来源地的COⅠ基因标记

【背景】大小蠹属昆虫是重要的林木害虫,我国口岸有多次截获记录,确定大小蠹的来源地可以有针对性地加强对大小蠹的检验检疫工作。【方法】测定了5种高风险大小蠹(红脂大小蠹、红翅大小蠹、中欧山松大小蠹、落叶松大小蠹和间大小蠹)共12个样本的线粒体DNA细胞色素氧化酶C亚基Ⅰ基因(COⅠ)的部分序列。【结果】利用巢式PCR技术,在不同种类的大小蠹样本中均获得了530bp的靶标片段,比对分析显示,不同种大小蠹之间的COⅠ序列差异显著,同种大小蠹不同个体之间的COⅠ序列存在一定的差异,但差异不显著。系统进化树分析结果显示,大小蠹可以明显分为2支,其中,间大小蠹单独为一分支,另一分支由红脂大小蠹、红翅大小蠹、中欧山松大小蠹和落叶松大小蠹组成;同时,同种大小蠹不同个体的来源情况在进化树中有一定体现。【结论与意义】COⅠ基因可以较好地反映样本的来源地,对今后制定大小蠹的具体检验检疫措施有实际指导意义。     

我国32种鸟类DNA条形码分析

DNA条形码是一种分子分类方法,近年来在物种鉴定方面得到迅速的发展和应用.本研究分析了我国27属32种鸟类(61只)的线粒体细胞色素c氧化酶亚基Ⅰ(COⅠ)基因的条形码片段,分别用阈值法、聚类法和诊断核苷酸进行了分析,探究DNA条形码鉴定我国鸟类的准确性.结果显示,种内CO Ⅰ序列变异很小,种间存在较多的变异位点,种间的遗传距离显著大于种内的遗传距离,DNA条形码序列能够鉴定所有鸟类.     

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。     

水稻细胞质雄性不育系和保持系的线粒体COⅠ、COⅡ基因组织结构差异的分析

我们研究了水稻珍汕97不育系和保持系的线粒体DNA的PstⅠ、HindⅢ、BamHⅠ酶切电泳带型,发现了不育系和保持系的线粒体DNA分子结构的显著不同,而不育系和保持系的叶绿体DNA的HindⅢ酶切片段没有差异。以线粒体的细胞色素C氧化酶亚基Ⅰ、Ⅱ(COⅠ、COⅡ)基因为探针,与珍汕97不育系、保持系的叶绿体、线粒体DNA酶切片段进行分子杂交,证明叶绿体DNA没有COⅠ、COⅡ基因的同源顺序,发现不育系和保持系COⅠ、COⅡ基因有组织结构上的差异,但不能确证这些差异是否与细胞质雄性不育有关。     

斑腿蝗科Catantopidae七种蝗虫线粒体COⅠ基因的DNA条形码研究

以我国常见的斑腿蝗科Catantopidae7种蝗虫为对象测定了COⅠ基因序列,探讨COⅠ基因作为DNA条形码在识别蝗虫物种方面的可行性。结果表明,斑腿蝗科3属7种的DNA分类和形态学分类基本一致,该基因可以探讨蝗虫属、种分类单元的系统发育问题,为将线粒体基因组的COⅠ基因作为蝗虫DNA条形码进行分类鉴定手段的可行性提供一定的参考。     

苹果蠹蛾线粒体DNA COⅠ基因克隆与序列分析

本研究采集新疆阿拉尔地区苹果蠹蛾Cydia pomonella(L.)幼虫,对其线粒体DNA细胞色素氧化酶Ⅰ亚基(COⅠ)基因进行了扩增、克隆和测序,并对COⅠ序列进行了分析。结果显示:苹果蠹蛾DNA扩增出的COⅠ基因序列片段长度为709bp,序列中A+T含量极高,占68.7%,而G+C的含量只有31.3%。经基因序列比对,与其它几种食心虫的同源性为85.4%～88.1%,遗传距离为0.130～0.162;采用NJ法构建了卷蛾科系统树,所得的聚类结果与传统的分类结果基本一致。本研究结果为苹果蠹蛾快速鉴定的DNA条形码技术研究提供重要基础。     

基于四个线粒体基因片段的银鱼科鱼类系统发育

银鱼科鱼类是我国重要的经济鱼类,但其属间系统发育关系与属、种的界定尚存争议。研究使用线粒体12S/16S核糖体RNA、细胞色素c氧化酶亚基Ⅰ(COⅠ)基因部分序列以及NADH脱氢酶亚基1全长序列重建银鱼科属间的系统发育。结果显示银鱼科鱼类是单系群,白肌银鱼属在银鱼系统发育的基部,"大银鱼属+新银鱼属"、"间银鱼属+银鱼属"形成两个单系亚群,但日本银鱼属的位置没有很好解决。基于COI基因序列计算的"短吻-陈氏-太湖-近太湖新银鱼复合群"种间遗传距离为0—0.19%、"乔氏-寡齿新银鱼复合群"种间遗传距离为0%。整合研究结果与前人形态、分子证据,详细地讨论了银鱼的属、种分类。     

基于COⅠ、COⅡ和Cyt b基因部分序列研究斑粉蝶属(鳞翅目,粉蝶科)分子系统关系

为了探讨斑粉蝶属Delias的系统发生关系,对中国产6种斑粉蝶21只标本的细胞色素氧化酶Ⅰ(CO Ⅰ)基因(约653 bp)、细胞色素氧化酶Ⅱ(COⅡ)基因(约677 bp)和细胞色素b(Cyt b)基因(419 bp)部分序列进行了分析(共1749 bp).其中有355个变异位点,352个简约信息位点,表现出明显的A+T含量(72.61%)偏异.结合从GenBank中获得的29个种斑粉蝶的COⅠ和COⅡ基因部分序列,分别采用最大简约法(Maximum Parsimony,MP)和贝叶斯推论法(Bayesian Inference,BI)构建了斑粉蝶属分子系统树.结果表明:报喜斑粉蝶D.pasithoe和优越斑粉蝶D.hyparete关系较近,隐条斑粉蝶D.subnubila、艳妇斑粉蝶D.belladonna关系较近.此外,系统分析结果很好的支持了基于形态学分类的geraldina、cuningguti、dorimene、hyparete种组,支持将D.harpalyce从belisama种组移到nigrina种组,将D.messalina从nigrina种组移到kummeri种组.     

浙江近海鰓属鱼类形态描述及中国鰓属鱼类分子系统发育分析

为明确浙江近海鲵属鱼类物种组成, 对采自舟山和温州近海共计411尾鲵鱼样品进行形态学测定, 并基于线粒体细胞色素氧化酶Ⅰ亚基(COⅠ)基因片段探讨其序列差异及系统发育关系。结果显示: 浙江近海的鲵属鱼类为少鳞鲵和中国鲵, 两种鲵鱼形态特征鲜明, 鱼鳔形态差异明显。所测得的少鳞鲵和中国鲵COⅠ基因片段长度均为600 bp, 平均GC含量分别为46.6%和49.9%。依据Kimura-2-parameter模型(K2P), 少鳞鲵和中国鲵的种内平均遗传距离分别为0.002和0.000, 两种间平均遗传距离为0.211。采用邻接法构建的系统发育树显示, 中国鲵先和邵氏鲵聚为一支, 然后与少鳞鲵聚为一支, 再与其他鲵属鱼类聚类。研究结果明确了浙江沿海鲵属鱼类的物种组成, 并为探讨少鳞鲵和中国鲵的系统发育关系及基于COⅠ基因的鲵属鱼类物种鉴定提供了参考。     

基于形态和分子数据的山东梨园新成灾害螨柑橘全爪螨的鉴定

【目的】本研究旨在准确鉴定山东梨园一种新成灾害螨,为其进一步研究和有效防控奠定基础。【方法】采用体视显微镜直接观察雌成螨的形态特征,制作雄成螨的侧面观玻片标本,观察其阳茎形态特征,进行形态鉴定。从单头雌成螨中提取基因组总DNA,以螨类特异性引物扩增线粒体细胞色素氧化酶亚基Ⅰ(cytochrome oxidase subunitⅠ, COⅠ)基因及核糖体DNA第一内转录间隔区(internal transcribed spacer 1, ITS1)和第二内转录间隔区(internal transcribed spacer 2, ITS2)基因并测序,所得序列在NCBI网站上进行Blastn比对,下载与其一致性高的相关基因序列构建系统发育树和计算遗传距离,进行分子鉴定。【结果】结果表明,梨树上害螨的雌成螨背部有粗大突起,可确定为全爪螨属Panonychus害螨。雄螨阳茎特征与柑橘全爪螨Panonychus citri的很相似,其COⅠ, ITS1和ITS2基因序列均与柑橘全爪螨的相应序列具有很高的同源性(核苷酸序列一致性在99%以上),基于COⅠ, ITS1和ITS2基因序列计算的其与柑橘...     

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。     

青岛发现危害黑松新害虫——松曲毛小蠹Cyrtogenius luteus (Blandford)

【目的】山东省青岛市崂山区的黑松上发现小蠹危害情况,本研究对采集到的小蠹进行鉴定,以明确小蠹种类,为更好地调查生物多样性以及开展林间蛀干害虫监测和防控工作提供依据。【方法】对采自黑松树体上的小蠹进行形态学观察、拍照,并且提取其基因组DNA,利用小蠹亚科通用引物扩增线粒体细胞色素氧化酶亚基Ⅰ(COⅠ)序列进行测序,在NCBI数据库中进行序列比对。【结果】基于形态学和分子生物学2方面的鉴定,采集到的小蠹为松曲毛小蠹。其成虫体黄色,前胸背板前端有类似横向刻痕,鞘翅面有凹凸不平的沟,整个虫体侧缘有稀疏的绒毛,雌虫头部绒毛多于雄虫。基于COⅠ基因序列构建系统发育树( ML树) 显示,山东青岛小蠹样本与意大利样本序列聚成一支,置信度为 100%。【结论】黑松上发现的松曲毛小蠹为山东新记录种。此研究结果为小蠹快速DNA鉴定以及溯源分析提供基础数据,有关部门应加强黑松蛀干害虫的监测和防控。     

基于进化树、距离和特征的DNA条形码方法研究——以百花山地区草螟科为例

DNA条形码是一种快捷高效的分子鉴定新技术,近年来在动物分类学领域中得到迅速的发展和应用。在条形码的研究中有基于进化树、距离和特征3种常用的分析方法:第1种方法需要构建系统发育树,分析样本在树上的聚类情况;第2种方法依赖于物种种内和种间的序列差异;第3种则是通过一系列的诊断特征位点来鉴定物种。本研究扩增了北京百花山地区14种草螟科昆虫88个样本的线粒体细胞色素C氧化酶亚基Ⅰ(mitochondrial cytochrome c oxidase subunitⅠ,COⅠ)基因片段,分别基于进化树、距离和特征方法进行了分析,以探讨不同DNA条形码方法在草螟科物种鉴定中的可行性。结果表明:在使用邻接法(neighbor-joining,NJ)构建的系统发育树上,14个草螟物种各自聚成一个单系,均被成功区分。基于Kimura双参数模型计算遗传距离得出,种内和种内有一个明显的"barcoding gap",且ABGD软件对样本的划分完全符合形态鉴定结果。在所有的草螟物种中都找到了诊断核苷酸位点,基于特征来鉴定草螟物种的成功率为100%。结果显示,这3种方法对于本研究中所涉及的草螟都具有较好的区分,基于COⅠ基因的DNA条形码可以作为一种有效的工具在草螟科昆虫的物种鉴定中进行应用。