大头蛙和脆皮大头蛙线粒体3个基因的测定及两栖类亲缘关系研究

现存的两栖类系统发生关系一直存在争议,特别是3个目间的亲缘关系。本文设计了5对引物,扩增和测定了大头蛙和脆皮大头蛙线粒体12S和16S rRNA基因和Cytb基因的全序列。在对所测序列进行分析的同时,基于3个基因全序列的相加数据,运用MEGA 3.1和PHYLIP 3.64软件中的NJ法、MP法和ML法,对两爬类17个物种,以鱼类非洲肺鱼为外群,重建出3个树形完全一致的分子系统树。研究结果显示:现存两栖类中无尾目和有尾目为姐妹群关系,并推断有尾目内小鲵科和隐鳃鲵科亲缘关系较近。此外,在研究两栖类系统发生关系方面,作者分析前人研究中产生两种不同观点的可能原因,同时总结了在此类研究中产生偏差的几种影响因素。     

大头蛙Sox基因的克隆与序列分析

参考人SRY基因HMC—box的保守区序列,设计一对特异引物,采用PCR技术扩增了大头蛙的Sox基因,并对扩增产物进行了克隆与测序。结果在雌雄个体中均扩增出217bp的基因片段,与人对照相同。序列分析表明,大头蛙雌雄个体之间Sox序列没有差异,与人SOX基因的同源性达到88％,与其它各类动物的Sox基因也都有非常高的相似性。结果支持Sox基因在进化上十分保守的结论。     

从线粒体基因探讨中国大头蛙群的分类及其属内地位

Partial sequences of the mitochondrial 12S rRNA and 16S rRNA gene were determined for 8 populations of three species of Chinese Limnonectes, and aligned with the published sequences of Limnonectes from other parts of the world. When Nanorana parker, Paa boulengeri, Fejervarya limnocharis and Hoplobatrachus rugulosus was used as outgroup taxa (Accession Nos. AY158705, AY313685, AF206111, AF206491, AY322311). The sequences of the 12S rRNA and 16S rRNA genes totaled 950 nueleotide positions with gaps including 510 variable sites. We reconstructed phylogenetie trees using Clustal X 1.8, Mega 2.1 and PHYLIP 3.5e software, and using the maximum parsimony and maximum likelihood methods, respectively. Our analyses suggest that these fanged frogs from China are another monophyletie group in addition to the four monophyletie groups identified by previous studies. The Chinese Limnonectes were grouped into three elades (BCL 55% ). The first elade contains one species (BCL 100% ), from a population of Limnoneetes fragilis from Hainan Province. The second contains four individuals (BCL 100% ), i. e. two populations of Limnonectes kuhlii from Yunnan Province. The third contains one species (BCL 100% ), i. e. five populations of Limnonectes fujianensis from Fujian Province and 1 from Taiwan Province. The resulted phylogenetie trees indicate L. fragilis is basal to L. kuhlii L. fujianensis 。     

大头蛙4个Dmrt基因DM保守区的序列分析

Dm rt基因家族是新近发现的一个与性别决定相关的基因家族。该家族成员编码的蛋白质都含有一个具有DNA结合能力的保守基序?DM结构域,在性别决定和分化发育的调控中担负重要的功能。采用简并PCR技术扩增了大头蛙Dm rt基因的DM结构域,经序列分析,获得了Dm rt基因家族的4个成员LfDm rt1a,LfDm-rt1b,LfDm rt3,LfDm rt5。与其它动物相关的Dm rt基因进行氨基酸序列聚类分析,结果表明,不同进化地位动物的Dm rt基因DM域编码序列存在高度的同源性,显示Dm rt基因在系统进化上高度保守,序列上的相似性可能暗示它们在功能上的保守性。     

黑斑蛙3个Sox基因HMG-box区的序列分析

参照人SRY基因HMG-box保守区的序列,设计一对兼并引物,扩增了黑斑蛙Sox基因并对扩增产物进行了克隆及测序.结果在雌雄个体中共筛选出三个不同的Sox基因,rnSox3,rnSox21,rnSox4其序列与人相应SOX基因的相似性分别为86%、82%、83%,与人类相应SOX基因编码氨基酸的一致性分别为94%、93%、78%.本研究为探索黑斑蛙的性别决定机制提供了分子资料.     

中国石蒜属种间亲缘关系ITS序列分析

本文利用核糖体DNA内转录间隔区(ITS)序列对石蒜属13个种(含变种)的亲缘关系进行分析。结果表明,各样品的ITS1长度为259~260 bp,ITS2为230 bp,分别有多个特异性信息位点。以ITS序列为依据对石蒜属植物亲缘关系进行分析,表明石蒜属13个种可分为三大类,其中类Ⅰ包括中国石蒜、地笑、安徽石蒜和长筒石蒜,核型为M+T型;类Ⅱ包括矮小石蒜、换锦花、玫瑰石蒜和红蓝石蒜,核型为ST型;类Ⅲ包括稻草石蒜、乳白石蒜、短蕊石蒜和两种人工杂交种,核型为ST+M+T。系统进化树与核型分析结果相似,第Ⅲ类可能为自然杂交种。     

大绿蛙Sox基因和Dmrt基因的序列分析

Sox基因家族与Dmrt基因家族在胚胎发育及性别分化中起着重要作用。采用PCR方法,扩增了大绿蛙Sox基因和Dmrt基因的保守区,分别获得长约220 bp和140 bp的片段。序列分析表明,大绿蛙雌雄个体之间Sox基因、Dmrt基因序列没有差异,与人和其它动物的Sox基因、Dmrt基因有非常高的相似性,显示了Sox基因及Dmrt基因在系统进化上的高度保守性。本研究为探讨大绿蛙的性别决定机制及Sox基因与Dmrt基因的进化提供了分子资料。     

两种蛙Sox基因的PCR-SSCP分析

采用PCR技术,以参考人SRI,基因HMG-box的保守区序列而设计一对特异引物,扩增了黑斑蛙和金线蛙的Sox基因。结果两种蛙的雌雄个体均扩增出217bp的基因片段,与人对照相同。对扩增产物进行SSCP分析显示,两种蛙雌雄个体间的单链迁移率相同,两种蛙之间差异较小,而与人有较大差异。测序表明,两种蛙的Sox序列之间以及与各类物种的Sox基因都有非常高的相似性,充分显示出Sox基因在系统进化上的高度保守性。     

家蚕线粒体ND2、COⅠ和若干tRNA基因的克隆及序列分析

克隆并测定了家蚕（Bombyx mori）线粒体基因组3468bp的EcoRⅠ和HindⅢ双酶一段序列,根据序列同源性比较,该DNA片段包括3个蛋白质编码基因：ND2基因、COⅠ基因和COⅡ基因5′端399bp的序列,以及6个tRNA基因和一个尚待确定的tRNA^Met基因。家蚕与果蝇的ND2基因序列同源性约69.7%,COⅠ基因的同源性约83.8%,COⅡ基因5′端的同源性约80％,这表明细胞色素氧化酶基因在物种间比烟酰胺腺漂呤二核苷酸脱氢酶基因保守,6个推定的tRNA基因序列与果蝇相应tRNA基因序列差异较大,另外,除tRNA^Chn基因的二级结构相似外,其它tRNA基因的二级结构与果蝇相应tRNA基因的二级结构也有较大差异。     

利用16S rRNA基因分析3种念珠藻的亲缘关系

通过基因克隆和序列测定,获得了地木耳、发菜和葛仙米的16S rRNA序列。以集胞藻为外类群,采用邻接法(NJ)和最大简约法(MP),对14株念珠藻的16S rRNA基因序列进行系统发育分析,两种方法得到的系统发育树基本一致。结果显示:(1)三者间的遗传距离(0.0129~0.0261,平均值0.0203)均大于普通念珠藻的种内遗传距离(0.0007~0.0118,平均值0.0074),超过了种内差异程度,在系统树中这3种念珠藻分别聚簇在不同的分支上;(2)地木耳、发菜和葛仙米与裂褶念珠藻等其它7种念珠藻间的遗传距离(0.0423~0.0996,平均值0.0561)大于三者间的遗传距离,在系统树中聚类较近,而与其它念珠藻聚类较远。据此,可将地木耳、发菜和葛仙米归为念珠藻属3个不同的种,并且它们的亲缘关系较近。     

形目12种鸟类线粒体细胞色素b基因序列差异及其系统发育关系

采用PCR直接测序方法首次对形目 (Charadriiformes) 12种鸟类 :蒙古沙 (Charadriusmongolus)、环颈(Charadriusalexandrinus)、大杓鹬 (Numeniusmadagascariensis)、白腰杓鹬 (Numeniusarquata)、中杓鹬 (Numeniusphaeo pus)、红脚鹬 (Tringatotanus)、林鹬 (Tringaglareola)、翘嘴鹬 (Xenuscineres)、翻石鹬 (Arenariainterpres)、大滨鹬 (Calidristenuirostris)、反嘴鹬 (Recurvirostraavosetts)和砺鹬 (Haematopusostralensis)线粒体cytb基因全序列进行测定 ,并以白鹳(Ciconiaciconia)的同源序列作为外群构建系统发生树。经比对 ,形目 12种鸟类线粒体cytb基因全序列均包括1143bp ,序列间未见有插入和缺失 ,共有 381个变异位点 ,种间序列差异值为 5 16 %～ 16 0 1%。重建的系统树将形目 12种鸟类分为 2个支系 :第 1支系包括红脚鹬、林鹬、翻石鹬、大滨鹬、翘嘴鹬、中杓鹬、大杓鹬和白腰杓鹬 ,其中红脚鹬、林鹬、翻石鹬、大滨鹬、翘嘴鹬聚为一支 ,中杓鹬、大杓鹬和白腰杓鹬聚为另一支 ;第 2支系包括蒙古沙、环颈、反嘴鹬和砺鹬 ,其中反嘴鹬与砺鹬互为姐妹群 ,然后再与属的两个种蒙古沙和环颈组成的姐妹群构成并系群。分子证据提示 :第 1支系中各属间及种间的系统关系与形态学研     

华南虎、东北虎、孟加拉虎的D-100p和ND5序列及其在系统进化分析中的应用

本文采用PCR和质粒克隆测序方法,获得了华南虎线粒体D-loop区的480bp序列和东北虎、孟加拉虎线粒体D-loop区的503bp序列;同时还获得了这三个虎亚种和金钱豹线粒体ND5基因5’端309bp的部分序列。根据D-loop序列分析,华南虎与孟加拉虎、东北虎的平均距离(p-distance)分别为0．11088和O．11087,而东北虎与孟加拉虎间的平均距离为0．00994;根据ND5序列分析,华南虎与孟加拉虎、东北虎的平均距离分别为0．11434和0．11758,而东北虎与孟加拉虎间的平均距离为0．00324。三个虎亚种的mtDNA D-loop和ND5序列比较表明,华南虎是这三个虎亚种中最为古老的亚种。     

鸻形目15种鸟类线粒体ND6基因序列差异及其系统进化关系

采用PCR和质粒克隆测序方法,首次获得鸻形目l5种鸟类线粒体基因组的ND6基因全长522bp的序列。经对位排列,序列间末见有插入和缺失,共有216个变异位点,种间序列差异为5．17％—19．92％。以白鹤为外群,用NJ法构建15种鸟类的进化关系树。研究结果表明：构建的系统树将鸻形目15种鸟类分为2个支系：第1支系包括蒙古沙鸻、环颈鸻、灰斑鸻和反嘴鹬。第2支系包括红脚鹬、林鹬、青脚鹬、翘嘴鹬、翻石鹬、大滨鹬、尖尾滨鹬、斑尾塍鹬、中杓鹬、大杓鹬和白腰杓鹬,其中鹬属的3个种和杓鹬属的3个种分别组成一个单系;翘嘴鹬和翻石鹬、大滨鹬和尖尾滨鹬分别聚为姊妹群,表现出较近的亲缘关系;斑尾塍鹬独立分支出来。分子证据提示：鹬科中的塍鹬属、鸻科中的斑鸻属应提升为亚科分类阶元;反嘴鹬与鸻科鸟类亲缘关系较近,组成一个单系,将其归入鸻科下属的一个类群更为合理,与核型研究结果及Sibley新分类体系的观点相一致。     

形目15种鸟类线粒体ND6基因序列差异及其系统进化关系

采用PCR和质粒克隆测序方法 ,首次获得形目 15种鸟类线粒体基因组的ND6基因全长 5 2 2bp的序列。经对位排列 ,序列间未见有插入和缺失 ,共有 2 16个变异位点 ,种间序列差异为 5 17%～ 19 92 %。以白鹳为外群 ,用NJ法构建 15种鸟类的进化关系树。研究结果表明 :构建的系统树将形目 15种鸟类分为 2个支系。第 1支系包括蒙古沙、环颈、灰斑和反嘴鹬。第 2支系包括红脚鹬、林鹬、青脚鹬、翘嘴鹬、翻石鹬、大滨鹬、尖尾滨鹬、斑尾塍鹬、中杓鹬、大杓鹬和白腰杓鹬 ,其中鹬属的 3个种和杓鹬属的 3个种分别组成一个单系 ;翘嘴鹬和翻石鹬、大滨鹬和尖尾滨鹬分别聚为姊妹群 ,表现出较近的亲缘关系 ;斑尾塍鹬独立分支出来。分子证据提示 :鹬科中的塍鹬属、科中的斑属应提升为亚科分类阶元 ;反嘴鹬与科鸟类亲缘关系较近 ,组成一个单系 ,将其归入科下属的一个类群更为合理 ,与核型研究结果及Sibley新分类体系的观点相一致 [动物学报 49(1) :6 1～ 6 7,2 0 0 3]。     

基于线粒体ND1和COI基因序列探讨锯眼蝶亚科主要类群的系统发生关系

测定了分布于中国的锯眼蝶亚科4族10属共20个种的线粒体ND1和COI基因的部分序列,结合从GenBank中获得的4个国外种类的同源序列,以凤蝶科的迪洛尔娟凤蝶(Allancatria deyrolle)、丝带凤蝶(Sericinus montela),以及娟蝶科的西猛娟蝶(Parnassius simonius)为外类群,通过邻接法、最大简约法、最大似然法和贝叶斯法重建了分子系统树,分析了该亚科内主要类群的系统发生关系。分析结果表明:帻眼蝶族和锯眼蝶族具有较近的亲缘关系;黛眼蝶族不是单系群,该族中的黛眼蝶属、荫眼蝶属与眉眼蝶族具有较近的亲缘关系,带眼蝶属、藏眼蝶属、毛眼蝶属和帕眼蝶属聚合为一个独立的支系,其中带眼蝶属和藏眼蝶属在所有的分析方法中均以100%的置信度(BP=100%,PP=1.00)相聚合,建议将它们合并为一属。     

齿缘摄龟线粒体基因组全序列与系统进化

采用常规PCR扩增并测序获得了齿缘摄龟(Cyclemys dentata)线粒体DNA(mtDNA)全序列,并研究了其基因组结构特点;根据20种龟的线粒体基因组重链蛋白编码基因序列,分别利用最大简约法(MP)、最大似然法(ML)和贝叶斯法(Bayesian)构建系统进化树,探讨这些龟鳖物种之间的系统进化关系。结果显示,齿缘摄龟线粒体基因组全序列长为16489 bp(GenBank登录号为JX455823),A+T含量为61.51%,编码37个基因,包括13个蛋白质编码基因,2个rRNA,22个tRNA和1个控制区(Dloop),基因组成与其他龟鳖类动物相似;非编码区D-loop长973 bp,包含1个中央保守区(CD),2个扩展终止结合序列区(ETASs),3个保守盒(CSBs);构建的MP树、ML树和Bayesian树的拓扑结构相似,闭壳龟属7种龟聚为一枝,拟水龟属6种龟聚为一枝,齿缘摄龟与黑桥摄龟聚在一枝,3种进化树均支持这些龟鳖物种现有的分类学地位。     

华南虎、东北虎、孟加拉虎的D-loop和ND5序列及其在系统进化分析中的应用

本文采用PCR和质粒克隆测序方法,获得了华南虎线粒体D-loop区的480 bp序列和东北虎、孟加拉虎线粒体D-loop区的503 bp序列;同时还获得了这三个虎亚种和金钱豹线粒体ND5基因5'端309 bp的部分序列.根据D-loop序列分析,华南虎与孟加拉虎、东北虎的平均距离(p-distance)分别为0.110 88和0.110 87,而东北虎与孟加拉虎间的平均距离为0.009 94;根据ND5序列分析,华南虎与孟加拉虎、东北虎的平均距离分别为0.114 34和0.117 58,而东北虎与孟加拉虎间的平均距离为0.003 24.三个虎亚种的mtDNA D-loop和ND5序列比较表明,华南虎是这三个虎亚种中最为古老的亚种.     

Multiple Lineages of the Mitochondrial Gene NADH Dehydrogenase Subunit 1 (ND1) in Parasitic Helminths: Implications for Molecular Evolutionary Studies of Facultatively Anaerobic Eukaryotes

The task of using partial ND1 sequences to infer a phylogeny for species of the genus Paragonimus (Trematoda: Digenea) was complicated by the discovery of at least two ND1 lineages within individual worms. The divergence of the ND1 lineages is shown by phylogenetic analysis not only to predate the divergence of the three Paragonimus species or species groups investigated but also the divergence of some trematode families. Some sequences are clearly pseudogenes as they contain single base deletions and/or premature termination codons. The presence of both pseudogenes and/or mitochondrial heteroplasmy are invoked to explain the presence of multiple and divergent ND1 lineages in these trematodes, which have two distinct cytochemical types of mitochondria. The implications for phylogenetic studies generally and of parasitic helminths specifically, using ND1 sequence data, are discussed. The ability of these organisms to adapt their metabolic processes to the variable availability of oxygen as an electron acceptor are proposed to explain some of the molecular diversity observed in parasitic helminths and possibly also in other anaerobically adapted eukaryotes. Received: 18 October 1999 / Accepted: 23 June 2000     

苋菜IRT1基因克隆、序列及表达分析

通过对镉超积累苋菜品种天星米铁转运蛋白基因( IRT1)的克隆、序列及表达分析,旨在为植物修复镉污染土壤奠定基础.依据同源克隆原理,通过RACE技术克隆苋菜IRT1基因及生物信息学方法分析基因序列结构和功能,Northern杂交研究基因表达.苋菜IRT1基因cDNA全长1135 bp,包含完整的阅读框,编码322个氨基酸.苋菜IRT1蛋白与已知铁转运蛋白相似性在53.70％-63.04％,具有铁转运蛋白典型的功能结构特征,即N端含有1个信号肽、氨基酸序列上具有完整的ZIP家族功能结构域( Pfam:Zip)和7个跨膜结构域(TMs).苋菜IRT1蛋白还具有1个COG0428超级家族(转运二价金属离子功能)、2个蛋白激酶C磷酸化位点和2个酪蛋白Ⅱ磷酸化位点.低铁胁迫时苋菜根中IRT1基因表达量增加,加镉处理没有改变IRT1基因表达量.因此,推断苋菜IRT1基因是ZIP家族的一员,具有转运二价金属离子功能,将基因在GenBank中注册,序列号为:GU363501,命名为AmIRT1.