基于第二代测序技术兰州鲇线粒体基因组全序列测定与分析

研究采用高通量第二代测序技术,构建获得兰州鲇（Silurus lanzhouensis）线粒体基因组全序列,并对全序列特征和结构进行了分析。研究结果表明,兰州鲇线粒体基因组全序列长度为16523 bp,碱基组成具有高A+T低G+C含量的偏向性,具有脊椎动物典型的结构组成。13个PCG基因中存在2种启动子（ATG、GTG）、3种终止子（TAG、TAA和T或TA）。除tRNA-Ser（AGN）基因二级结构中DHU臂缺失,其余21个tRNA基因可折叠成典型三叶草结构。12S rRNA二级结构由45个茎环结构组成4个结构域,16S rRNA由54个茎环结构组成6个结构域。含有关键序列标签的控制区（CR）可分为3个不同的结构域:终止序列区（TAS1、TAS2）、中央保守区（CSB-F、CSB-E和CSB-D）和保守序列区（CSB1、CSB2和CSB3）。非编码区含有一段保守的控制轻链复制起始的序列区（O_L）。基于线粒体基因组全序列和通用标签COX1基因标记可区分兰州鲇同其他鲇形目鱼类种质进化关系。     

鳜类系统发育的线粒体Cytb基因全序列分析

测定了鳜、大眼鳜、斑鳜、暗鳜、波纹鳜、长体鳜、中国少鳞鳜等7种鳜类12个个体的线粒体细胞色素b基因全序列。结合GenBank中的同源序列,共分析了9种鳜类的系统发育关系。序列分析表明,鳜属鱼类属内种间的遗传距离(0.015～0.093)明显小于少鳞鳜属鱼类属内种间的遗传距离(0.152～0.178)。在分子系统发育树上,长体鳜与鳜属的鳜、大眼鳜、斑鳜、波纹鳜、暗鳜聚合成一分支,少鳞鳜属的种类聚成另一分支;支持将长体鳜归入鳜属,鳜类分为鳜属和少鳞鳜属等二个属的分类处理。在鳜属鱼类中,鳜和大眼鳜亲缘关系十分密切;斑鳜与波纹鳜亲缘较近;长体鳜与鳜属其它5个种的亲缘关系较远。在少鳞鳜属鱼类中,中国少鳞鳜和日本少鳞鳜的亲缘关系较远,韩国少鳞鳜的系统位置较不明确。鳜类的单系性及其鳜类的系统位置仍有待进一步研究。     

兰州鲇与鲇消化系统的形态学及组织学比较研究

为探究黄河濒危鱼类兰州鲇（Silurus lanzhouensis）消化系统的形态学和组织学结构特点,以鲇（Silurus asotus）为对照,对兰州鲇消化系统形态学和组织学进行了深入研究。结果表明:（1）兰州鲇与鲇的消化道和消化腺形态相似,具有肉食性鱼类的特征。兰州鲇消化道较短,有发达的“U”型胃,胃内皱褶明显,无幽门盲囊,肠道短且粗,可分为前肠、中肠和后肠三部分,前肠粗大,后肠较细。两种鲇属鱼类都有独立致密的肝脏和胰脏。（2）兰州鲇的比肠长显著大于鲇（P < 0.05）,比胃重、比肝胰脏重显著低于鲇（P < 0.05）,但二者的比肠重无显著性差异（P>0.05）。（3）兰州鲇胃的皱襞幅度小于鲇,且环肌层比兰州鲇薄。兰州鲇与鲇前肠的肠黏膜均形成了大量皱襞,肠黏膜、褶皱粗大,但鲇的褶皱分支较细密。兰州鲇与鲇的后肠与前肠相比,肠腔变小,褶皱数量明显减少,高度降低。黏膜层分布有杯状细胞和柱状细胞。兰州鲇与鲇的肝脏肝小叶间缺少结缔组织,分界不明显,而兰州鲇肝细胞的密度大于鲇。综上所述,兰州鲇与鲇的消化系统相似,均符合肉食性鱼类消化系统特征,结合消化生理等研究结果,表明兰州鲇的消化能力弱于鲇,这可能是在自然情况下兰州鲇的分布区域及适应性不及鲇的原因之一。     

兰州鲇与鲇、黄河鲤肌肉品质比较研究

为深入探究兰州鲇(Silurus lanzhouensis)肌肉品质特性, 对黄河中兰州鲇、鲇(Silurus asotus)和黄河鲤(Cyrinus carpio)肌肉品质指标进行了测定。结果表明: 兰州鲇肌肉的pH、滴水损失、熟肉率、胶原蛋白、肌原纤维耐折力、黏附性、内聚性、胶黏性、咀嚼性、弹性和回复性等指标与鲇差异不显著(P>0.05), 失水率、肌纤维直径和硬度在二者间差异显著(P<0.05); 兰州鲇肌肉的pH、肌纤维直径、硬度、黏附性、回复性、胶黏性和咀嚼性与黄河鲤差异不显著(P>0.05), 肌肉滴水损失、熟肉率、失水率、胶原蛋白、肌原纤维耐折力、内聚性和弹性在二者间差异显著(P<0.05)。相关性分析表明, 兰州鲇肌肉咀嚼性与硬度呈极正相关, 其关系式为: y=0.3651x+25.339(R=0.97); 回复性与内聚性呈极正相关, 其关系式为: y=0.6279x-0.0929(R=0.91); 胶黏性与硬度呈极正相关, 其关系式为: y=2.4104x-41.155(R=0.97)。对兰州鲇7个质构指标进行了主成分分析, 提取出3个主成分, 累计方差贡献率为96.08%, 其中硬度是影响兰州鲇质构特性的主要因素。黄河中兰州鲇和鲇作为鲇属鱼类中形态十分相似的两个物种, 在肌肉品质特性上既有很大的相似性, 又有一定的不同, 这可能与这两种鱼种质特性的异同有关。     

太湖新银鱼m tDNA COII和Cytb基因的克隆与序列分析

设计了5对特异性引物,扩增、拼接并测定出太湖新银鱼线粒体tRNAAsp-COII-tRNALys和tRNAGlu-Cytb-tRNAThr两段基因序列片段。基因定位和序列分析发现,太湖新银鱼线粒体COII基因全序列长度为691 bp,序列AT含量为52.80%,编码230个氨基酸;线粒体Cytb基因序列全长为1141 bp,AT含量为48.90%,它编码380个氨基酸。分别位于线粒体COII和Cytb基因两翼的4个tRNA基因(tRNAAsp、tRNALys、tRNAGlu和tRNAThr)同时被测定出来。将太湖新银鱼与有明银鱼、小齿日本银鱼的同源序列进行比对分析,并基于线粒体COII Cytb基因合并数据的核苷酸和氨基酸两种序列形式,以黑斑蛙为外群,对10种鱼类进行分子系统树的构建,结果一致表明:小齿日本银鱼与有明银鱼的亲缘关系近于太湖新银鱼;鲱科与鲑科的亲缘关系近于银鱼科鱼类;此外在本研究硬骨鱼类的4个科中,白鲟科作为原始而古老的类群,是在系统进化的过程中首先分化出来的一支。     

基于线粒体Cytb基因全序列的松江鲈群体遗传结构分析

对松江鲈(Trachidermus fasciatus Heckel)中国沿海7个群体和日本有明海群体的线粒体Cytb基因全序列进行了测定、分析。结果显示: 47个个体共检测到31个单倍型, 8个群体均呈现出较高的单倍型多样性(0.60-1.00)和较低的核苷酸多样性(0.0005-0.0041)的特点。AMOVA分析结果及单倍型邻接关系树和单倍型网络关系图均显示松江鲈分为中国和日本两个世系, 而中国世系的7个群体未呈现出明显的地理遗传结构。基于核苷酸Kimura双参数替代模型计算得出的中国和日本两个世系的净遗传距离, 再参照其他硬骨鱼类线粒体Cytb基因2%/Ma(百万年)的分歧速率, 推测松江鲈中日两个世系间分化时间约为41万年前。对中国世系进行群体历史动态分析, 中性检验结果均为负值且显著, 核苷酸不配对分布呈单峰型, 表明松江鲈中国世系曾发生过群体扩张, 其扩张时间大约为12万年前。       

太湖新银鱼mtDNA COⅡ和Cytb基因的克隆与序列分析

设计了5对特异性引物,扩增、拼接并测定出太湖新银鱼线粒体tRNA^Asp-COⅡ—tRNAL^ys和tRNA^Glu-cytb—tRNA^Thr两段基因序列片段。基因定位和序列分析发现,太湖新银鱼线粒体COⅡ基因全序列长度为691bp。序列AT含量为52．80％,编码230个氨基酸;线粒体Cytb基因序列全长为1141bp,AT含量为48．90％,它编码380个氨基酸。分别位于线粒体COⅡ和Cytb基因两翼的4个tRNA基因（tRNA^Asp、tRNA^Lys、tRNA^Gls和tRNA^Thr）同时被测定出来。将太湖新银鱼与有明银鱼、小齿日本银鱼的同源序列进行比对分析,并基于线粒体COⅡ＋Cytb基因合并数据的核苷酸和氨基酸两种序列形式,以黑斑蛙为外群,对10种鱼类进行分子系统树的构建,结果一致表明：小齿日本银鱼与有明银鱼的亲缘关系近于太湖新银鱼;鲱科与鲑科的亲缘关系近于银鱼科鱼类;此外在本研究硬骨鱼类的4个科中,自鲟科作为原始而古老的类群,是在系统进化的过程中首先分化出来的一支。     

几种游蛇的Cytb基因片段序列分析及其演化关系

分别从蛇类药材和冷冻保存的新鲜蛇类肌内标本中提取ＤＮＡ,经ＰＣＲ扩增出１２种蛇共２５个样品的Ｃｙｔｂ基因片段,并用银染测序的方法对ＤＮＡ序列进行了分析。在此基础上用ＭＥＧＡ软件重建的系统发生树表明,研究的１１种游蛇科蛇类可以分为３组;第一级来赤链蛇和水赤链游蛇,第二组为乌梢蛇和灰鼠蛇,第三组为锦蛇属的蛇,它们与第二组较近,锦蛇属是一高芳分化的属,该组至少可分为两类,一类包括百花锦蛇和黑眉锦蛇,另一     

兰州鲇染色体组型

本研究的目的在于认识兰州鲇(Silurus lanzhouensis)染色体组特征,为兰州鲇的细胞遗传学和人工育种研究提供基础参考资料。以兰州鲇培养肾细胞为材料,采用空气干燥法制备染色体玻片标本,分析了兰州鲇的染色体组型。兰州鲇的染色体数2n=58,核型公式为2n=20m+18sm+16st+4t,染色体总臂数(NF)为96。通过比较分析认为,兰州鲇在鲇属鱼类中属于较为原始的类群。     

南方鲇生长激素完整cDNA的克隆及其DNA序列分析

采用RT-PCR法和3'、5'RACE(Rapid amplification of cDNA ends）法从南方鲇脑垂体RNA克隆出生长激素(Growth hormone,GH）cDNA。此cDNA全长1087nt(含Rloy(A)),其5'端非编码区长52nt、阅读框（Open rdading frame,ORF）长603nt、3'端非编码区长415nt。其推导的GH由200个氨基酸组成,其中前24个氨基酸为信号肽部分。氨基酸序列比较表明,南方鲇（GH）与Pangasianodon gigas、Ictalurus punctatus 和Heteropneustes fossilis三种鲇类的同源性分别为97.5%和95.0%,与鲢、鳙、草、鲤鱼的GH同源性达76.0%以上,而与人的GH(I、Ⅱ)同源性最低为31.0%和29.5%。     

磁珠富集法筛选兰州鲇微卫星分子标记

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在线粒体DNA细胞色素b基因序列水平上对鬣羚系统发育的研究

测定了鬣羚在中国的7个地方种群的线粒体DNA细胞色素b基因的419bp的片段序列,并分析了其序列差异,构建了分子系统进化树。结果表明：鬣羚各种群间的序列差异在0－14．31％,鬣羚种群最早在大约5．7百万年有共同的母系祖先,并且在中国最早可能是从青藏高原东南缘的区域开始演化的。随后向周围地区辐射扩散,日本鬣羚的分化时间大约在3．1百万年前,并且可能是从中国大陆迁移过去的。白玉和道孚的鬣羚种群（与其它种群的碱基替换率＞11．21％）,日本鬣养分种群（与其它种群的碱基替换率＞7．63％）,洛扎的鬣羚种群（与其它种群的碱基替换率＞4．05％）的分化估计已接近或达到亚种水平。鬣羚在中国至少存在3个进化显单元：A．白玉和道孚种群;B．洛扎种群;C．隆子,陕西,皖南和德格种群,建议将它们分开管理,避免杂交,以保存遗传分歧较大的类群及其进化潜力。     

池蝶蚌线粒体基因组全序列分析简

采用普通PCR扩增、SHOT-GUN测序、软件拼接首次获得了池蝶蚌(Hyriopsis schlegelii)线粒体基因组全序列。线粒体基因组全长为15939 bp,由13个蛋白质编码基因、22个tRNA基因、2个SrRNA基因和28个长度为1—393 bp的非编码区组成;除ND3-ND5、ND4L、ATP6、ATP8、COX1-COX3、tRNA-D、tRNA-H之外,其他大多数基因在L链编码。池蝶蚌线粒体全基因组序列、蛋白编码基因、tRNA基因、rRNA基因及非编码区的A+T含量分别为60.36%、59.84%、61.7%、60.23%及62.5%,与其他淡水蚌类一致,均表现出A+T偏好性,淡水蚌类线粒体基因组长度的差异主要表现在非编码区长度的差异。池蝶蚌mtDNA的COX2-12SrRNA区域基因排列存在差异,是ND3、tRNAHis、tRNAAla、tRNASer1、tRNASer2、tRNAGlu、ND2、tRNAMet 8个基因发生重组造成。22个tRNA基因都具有典型的三叶草二级结构,tRNA-E与tRNA-W间的非编码区含有一个ORF区,而控制区并未发现。从GenBank上下载的14种双壳纲贝类的mtDNA序列构建的系统进化树,显示池蝶蚌与三角帆蚌亲缘关系最近。研究结果为淡水珍珠蚌线粒体基因重排及进化特征提供理论依据。     

蝮亚科蛇线粒体细胞色素b基因序列分析及其系统发育

对中国产蝮亚科（Crotaline)亚洲蝮属（Gloydius)6种蛇（其中短属蝮取自两个不同地区）[短尾蝮Gloydius brevicaudus (Stejneger).黑眉蝮Gloydius saxatilis(Emelianov),蛇岛蝮Gloydius shedaoensis(Zhao),雪山蝮Gloydius strauchii(Bedriaga),高原蝮Gloydius strauchii monticola monticlal (Werner),乌苏里蝮Gloydius ussurriensis(Emelianov)]与竹叶青属竹叶青蛇Trimeresurus stejnegeri Schmidt共7种蛇8个个体测定了789bp或744bp线粒体细胞色素b基因序列,用MEGA1．02软件分析了其碱基组成及变异情况,以游蛇科链蛇属半棱鳞链蛇Dinodon semicarinatus序列为外群,用PAUP4．0b2软件构建最简约分子系统树,结果显示,竹叶青蛇在全部受试物种中处于原始地位,分布于东北地区的蛇岛蝮,乌苏里蝮,黑眉蝮与浙江与陕西产的短尾蝮所组成的分枝与横断山区的高原蝮,雪山蝮聚集形居的分枝组成姐妹群,支持分布于中国境内的亚洲蝮属蛇种的两个起源及分化地的假说,同时探讨了蝮蛇的分类地位问题。     

黑曲霉N25植酸酶phyA基因的克隆及序列分析

通过对黑曲霉N2 5植酸酶phyA基因PCR扩增 ,获得了一条长约 1 6kb的特异性PCR产物 ,并进行了酶切鉴定。然后在pUC1 8质粒中构建了含有目的基因片段的克隆质粒pFNP 1。DNA序列测定表明 ,目的基因片段含有植酸酶phyA基因的完整序列 ,phyA基因全长1 50 6bp,其中包含一段长 1 0 2bp的内含子 ,编码 467个氨基酸 ,5’端有一段编码 1 9个氨基酸的信号肽序列。黑曲霉N2 5与产植酸酶酶活最高的天然黑曲霉标准菌株NRRL31 35的植酸酶phyA基因 (GenBankAccession :M94550 )相比较 ,其同源性为 96 746% ,编码的氨基酸序列同源性为 97 64%。将黑曲霉N2 5植酸酶phyA基因序列及其相应的氨基酸序列在国际基因库中注册 (注册号分别为 :AF2 1 881 3,AAF2 5481 1 ) ,此基因是目前中国在国际基因库中注册的第一个植酸酶phyA基因。     

中国水仙查尔酮合酶cDNA的克隆及序列分析(简报)

中国水仙系石蒜科水仙属多年生草本植物。其花枝多,花香浓郁,素有“凌波仙子”的美称。但水仙花色单一,影响其观赏价值。花色形成与植物体内的一类次级代谢产物类黄酮有关。查尔酮合酶(Chalcone synthase,CHS)是类黄酮合成途径中的一个关键酶,在植物体内它催化丙二酰基辅酶A的三个乙酸基和对羟苯丙烯酰辅酶A的一个乙酸基的缩合,产生柚配基查尔酮(naringenin)。此中心中     

强壮粗体虫的线粒体基因组及棘头虫的系统发育研究简

通过长距离PCR方法,克隆了鳜(Siniperca chuatsi Basilewsky)肠道内寄生虫——强壮粗体虫(Hebesoma violentum Van Cleave)线粒体基因组全长序列,共13393 bp(GenBank登录号:KC415004),有36个基因,其中蛋白编码基因12个,核糖体基因2个,tRNA22个。所有基因均由线粒体基因组同一条链按同一个方向转录。利用该线粒体基因组和已经报道的一些轮虫纲种类的线粒体基因组序列,构建了棘头虫和轮虫的系统发育树。系统发育研究表明:包括强壮粗体虫、隐藏新棘虫Pallisentis celatus(Van Cleave)和Paratenuisentis ambiguous(Van Cleave)在内的始新棘头虫纲(Eoacanthocephala)与古棘头虫纲(Palaeacanthocephala)亲缘关系较近,聚为一枝后再与原棘头虫纲(Archiacanthocephala)聚在一起;棘头虫与双巢类轮虫(Bdelloid)亲缘关系最近,聚为一枝,然后再与单巢类轮虫(Monogonont)聚在一起,表明棘头虫和轮虫具有较近的亲缘关系。     

温度及光照驯化对南方鲇线粒体代谢补偿调节的影响

为了检验在季节驯化中温度和光周期分别对南方鲇（Silurus meridionalis Chen）组织线粒体代谢补偿效应的调节作用,研究对实验鱼进行了4个系列的驯化处理:（1）低温等光周期12.5℃,12L:12D,体重:（186.362.77） g;（2）高温等光周期27.5℃,12L:12D,体重:（202.807.99） g;（3）短光照中等温8L:16D,20℃,体重:（284.8013.47） g;（4）长光照中等温度16L:8D,20℃,体重:（283.7015.60） g,每组均为24尾鱼。驯化8周后取样,测定了各驯化组鱼体心脏、肝脏和肾脏的器官质量（器官指数）,以及这3种器官组织线粒体在测定温度为12.5℃、20℃和27.5℃时的呼吸率和细胞色素C氧化酶（CCO）活性。结果显示,在等光周期条件下,低温驯化组（12.5℃,12L:12D）实验鱼的心脏、肝脏和肾脏的器官指数均显著高于高温驯化组（27.5℃,12L:12D）;在中等温度条件下不同光照处理的实验鱼之间器官指数无显著差异。在中等温度条件下短光照驯化组（8L:16D,20℃）鱼体的心脏、肾脏和肝脏组织线粒体呼吸率和CCO活性均显著高于长光照组（16L:8D,20℃）;而在等光周期条件下的不同温度驯化并没引起这3种组织线粒体的呼吸率和CCO活性的明显差异。综合认为:在季节驯化过程中,光周期改变是引起线粒体代谢能力的主要因素,温度变化则是调整器官组织重量的主要因素,光周期与温度对南方鲇线粒体代谢机制的调整具有协同作用。