蛹虫草线粒体DNA与细胞核DNA进化关系的比较

【目的】分析蛹虫草是否存在核内线粒体DNA片段,比较蛹虫草线粒体DNA与细胞核DNA的碱基变异程度及所反映的菌株间的系统发育关系。【方法】通过本地BLAST或LAST对蛹虫草线粒体基因组和核基因组进行序列相似性搜索;从10个已知线粒体基因组的蛹虫草菌株中分别扩增7个细胞核蛋白编码基因片段,并与其在14个线粒体蛋白编码基因上的碱基变异情况进行比较。【结果】蛹虫草核基因组中存在5处较短的核内线粒体DNA片段,总长只有278bp。蛹虫草核DNA的变异频率整体上高于线粒体DNA。核DNA和线粒体DNA所反映的蛹虫草菌株间的系统发育关系存在显著差异。【结论】蛹虫草线粒体DNA与核DNA间不存在长片段的基因交流,二者变异频率不同,所反映的蛹虫草菌株间的系统发育关系也有差异。本研究增加了对蛹虫草线粒体与细胞核DNA进化关系的认识。     

蛹虫草线粒体基因型快速检测体系的构建及线粒体遗传稳定性的初步研究

本研究的目的是建立一种快速确定蛹虫草菌株线粒体基因型的技术体系,并探讨蛹虫草连续传代培养后线粒体的遗传稳定性。从已知线粒体基因组的蛹虫草菌株中扩增线粒体内含子位点,将扩增产物混合并制作出两套DNA分子量标准,即在8个内含子位点分别具有内含子的8条扩增条带组成的M-I和在6个内含子位点分别缺失内含子的6条扩增条带组成的M-II。从待检测的蛹虫草菌株（包括3个已知和2个未知线粒体基因组的菌株）中扩增同样的（假定）内含子位点,然后通过琼脂糖凝胶电泳分别与制备好的两个DNA分子量标准进行比较,能够准确判断蛹虫草菌株的线粒体内含子分布模式,从而验证了所构建的线粒体基因型快速检测体系的有效性。选择10个蛹虫草组织分离菌株和8个单分生孢子菌株连续转接培养15代,没有发现线粒体内含子分布模式发生改变。本研究成功构建了快速检测蛹虫草线粒体基因型的技术体系,并发现蛹虫草线粒体具有很高的遗传稳定性,为开展蛹虫草线粒体遗传规律的研究奠定了基础。     

球孢白僵菌种内比较线粒体基因组学分析

【目的】明确球孢白僵菌种内线粒体基因组的分化程度。【方法】从GenBank下载已知的球孢白僵菌6个菌株线粒体基因组序列,详细分析基因组的组成结构,比较外显子区、内含子区和基因间区的碱基变异情况,分析菌株间的系统发育关系。【结果】球孢白僵菌不同菌株的线粒体基因组大小为28.8–32.3 kb,都有14个常见的核心蛋白编码基因、2个rRNA基因和25个tRNA基因,具有很强的共线性关系。但是,不同菌株含有的线粒体内含子数目存在差异(2–5个/菌株),在cox1、cox2和nad1基因中表现出内含子插入/缺失多态性,这是导致线粒体基因组大小变化的主要因素。对外显子、内含子和基因间区的碱基变异情况进行分析,发现内含子和基因间区相对变异较大,而外显子区相对变异较小。系统发育分析发现,这些球孢白僵菌菌株以很高的支持度聚在一起,具有相同内含子分布规律的菌株也具有较近的聚类关系。【结论】本研究首次报道球孢白僵菌因内含子数目不同、插入缺失突变和单核苷酸变异等在线粒体基因组上表现出较大程度的遗传分化,为认识真菌种内线粒体基因组分化提供了新的证据。     

冬虫夏草菌3个细胞核蛋白编码基因的分子进化

【目的】分析3个细胞核蛋白编码基因(csp1、MAT1-1-1和MAT1-2-1)在不同冬虫夏草菌株间的分子进化。【方法】从125个冬虫夏草样品中分别扩增csp1、MAT1-1-1和MAT1-2-1基因序列,比较外显子和内含子间以及2个交配型基因间的序列变异程度,比较基于不同基因或基因区域所构建的系统发育树拓扑结构的差异,分析3个基因承受的选择压力和DNA重组情况。【结果】3个蛋白编码基因外显子区的长度在不同菌株间高度保守,具有4.5%?5.7%的变异位点;内含子区的长度在不同菌株间相同或不同,具有1.8%?22%的变异位点。对于2个交配型基因,MAT1-1-1的碱基变异率低于MAT1-2-1。基于外显子与内含子构建的系统发育树的拓扑结构,以及基于2个交配型基因外显子构建的系统发育树的拓扑结构都存在明显差异。3个蛋白编码基因都经历着净化选择作用。基因内部的不同DNA位点间有重组,但3个基因片段之间没有明显的重组发生。【结论】由于冬虫夏草菌不同基因以及基因的不同区域表现出进化上的差异,所以在开展冬虫夏草菌进化相关的研究时,应该联合使用多个不同的基因片段。     

药用寄生植物锁阳线粒体基因内含子序列分析

被子植物线粒体cox1基因的Group玉内含子常含有水平基因转移(horizontal gene transfer,HGT)现象。本研究对药用寄生植物锁阳(Cynomorium songaricum)线粒体基因cox1、cox2、nad1序列进行扩增分析,利用最大似然法对cox1和cox2基因内含子和外显子分别进行聚类分析,结果显示cox1内含子聚类结果与其他3个聚类结果不相符,说明该内含子可能存在水平基因转移现象。对比了锁阳6个不同居群间线粒体基因cox1、cox2、nad1外显子与内含子序列平均距离,发现6个不同居群间cox1基因内含子同源性高达100%,说明该基因内含子可能具有功能。结合生物信息学分析表明该内含子很有可能编码核酸内切酶,而DNA核酸内切酶被认为能促进内含子的转移。3'Co-conversion tracts(3'CCT)是被子植物内含子发生转移的痕迹,对锁阳cox1基因序列进行检测发现其含有3'CCT序列且长度为35 bp,RT-PCR实验验证得到cox1基因内含子可以独立转录m RNA。因此,锁阳cox1基因内含子很可能编码一个核酸内切酶,且促进了其内含子的转移。     

Wolbachia 在花蓟马中的感染及其与寄主线粒体DNA多样性的关系

【目的】Wolbachia 是一种广泛存在于节肢动物中的胞内共生细菌,影响寄主的生物学特性。花蓟马 Frankliniella intonsa (Trybom)是重要的害虫,对农作物及园林植物造成危害。本研究旨在明确 Wolbachia 在花蓟马中的感染情况,并分析其与寄主线粒体DNA多样性的关系。【方法】采集中国境内26个花蓟马自然种群,运用多位点序列分型技术（multilocus sequence typing, MLST）对其体内 Wolbachia 感染率及株系进行分析;利用线粒体 COI 分子标记研究花蓟马的遗传分化及遗传多样性;通过比较感染和未感染 Wolbachia 个体 COI 数据,探究 Wolbachia 多样性与寄主线粒体DNA多样性之间的关系。【结果】花蓟马中 Wolbachia 的感染率为0%~60%,共检测到5种 Wolbachia 株系（wFint1,wFint2,wFint3,wFint4及wFint5）,均属于B大组且形成一个单系群。Wolbachia感染情况与这些花蓟马种群（除CC, GZ, TA和TY, N<5）的线粒体DNA多样性相关,表现为不感染 Wolbachia 的种群中线粒体DNA单倍型多样性（Hd）与核苷酸多样性（Pi）均高于感染 Wolbachia 的种群,且 Wolbachia 感染率与 Hd 呈显著负相关（ P <0.05）。AMOVA分析表明花蓟马线粒体DNA遗传分化与Wolbachia 感染情况有关。【结论】 Wolbachia 可能在侵染花蓟马种群后出现遗传分化;Wolbachia 感染与寄主线粒体DNA多样性有关。     

中国北方黑唇苜蓿盲蝽种群遗传多样性和遗传分化分析

【目的】本研究旨在基于线粒体基因序列检测中国北方黑唇苜蓿盲蝽Adelphocoris nigritylus地理种群遗传多样性和遗传分化。【方法】使用采自中国北方地区12个地理种群的233头黑唇苜蓿盲蝽成虫标本,通过PCR扩增线粒体ND5,ND4和Cytb基因片段;利用MEGA, DnaSP和Arlequin等软件对黑唇苜蓿盲蝽种群遗传多样性、遗传分化和分子变异等进行分析。【结果】本研究获得的黑唇苜蓿盲蝽线粒体ND5,ND4和Cytb基因的串联序列长度为2 226 bp,共检测到87个单倍型,其中单倍型Hap3, Hap9和Hap8被多个个体共享。遗传多样性分析结果显示,黑唇苜蓿盲蝽种群具有较高的单倍型多样性和较低的核苷酸多样性。SAMOVA分析结果表明遗传变异主要来自组内的种群间;Mantel检验结果显示黑唇苜蓿盲蝽种群间遗传距离与地理距离两者不具有显著相关性。【结论】中国北方黑唇苜蓿盲蝽种群整体遗传多样性较高,可能经历了近期种群扩张。     

不同地理种群美洲斑潜蝇及近缘种的rDNA-ITS1序列分析和比较

【目的】通过对美洲斑潜蝇Liriomyza sativae Blanchard 不同地理种群及近缘种间的核糖体DNA第一内转录间隔区（rDNA-ITS1）进行比较,分析美洲斑潜蝇不同地理种群间的遗传分化情况,并为美洲斑潜蝇与近缘种间提供分子鉴别标记。【方法】用PCR产物直接测序法及克隆测序法对我国美洲斑潜蝇8个地理种群的rDNA-ITS1序列进行测序,并调用GenBank中3个近缘种的rDNA-ITS序列,运用软件MEGA3.1对美洲斑潜蝇不同地理种群及近缘种间的rDNA-ITS1序列进行分析。【结果】美洲斑潜蝇8个地理种群间的分化程度较低,只有8个变异位点,遗传距离都在0.02以下,但4个近缘种间的碱基差异显著,遗传距离为0.149～0.390,有126个变异位点,12个美洲斑潜蝇特异性识别位点。【结论】虽然基于rDNA-ITS1序列所显示的美洲斑潜蝇各地理种群之间的遗传分化很小,但是其分化趋势与地理分布基本相吻合;得到的12个特异性识别位点不仅可以作为美洲斑潜蝇与其近缘种间鉴别的分子标记,而且可为今后设计鉴别性PCR引物提供重要的参考依据。     

尾斑瘰螈种群的D-loop区遗传多样性分析

以线粒体DNA D-loop序列为分子标记,研究了采自雷公山和武陵山的尾斑瘰螈(Paramesotriton caudopunclatus)5个种群的遗传多样性.获得42个个体mtDNA D-loop区序列,长度为690 bp,其中有30个变异位点,由此定义了13个单倍型.5个种群中未出现共享单倍型的现象.尾斑瘰螈种群...     

虫草多型现象的5.8S rDNA 和ITS2 序列测定研究

新定名的甘肃虫草Cordycepsgansuensi与冬虫夏草Cordycepssinensi形态相似。蛹虫草Cordycepsmilitaris具有拟青霉型（Paecilomyces-type）和轮枝孢型（Verticillium-type）两类无性型。此研究对5.8SrRNA基因及ITS2间区DNA序列的分析结果表明,甘肃虫草和冬虫夏草的DNA序列相同,属于同一种;蛹虫草的两类无性型具有分子水平上的遗传趋异性。