核基因在鸟类分子系统发育学研究中的应用

核基因作为一种新的遗传标记,近年来被广泛应用于鸟类分子系统发育研究中.核基因与线粒体基因位于不同的遗传载体上,因此被引入到系统发育学研究中为物种树的重建提供独立的证据.常用的外显子标记为重组激活基因1(RAG-1),重组激活基因2(RAG-2),癌基因c-myc,原癌基因c-mos,它们由于缓慢的进化速率而被用于鸟类高级分类阶元的系统学研究中.常用的内含子标记是β纤维蛋白原基因内含子7(β-fibrinogen intron7,β-fibint7),肌红蛋白基因内含子Ⅱ(myoglobin intionⅡ).内含子标记通常与线粒体序列联合使用,形成具有互补系统发育信号的数据集,应用于各种分类阶元的系统学研究中.     

鸟类线粒体DNA结构特点及在鸟类研究中的应用

介绍了鸟类mtDNA的结构和鸟类mtDNA作为分子标记的特点,并综述了mtDNA作为分子标记在鸟类的种间系统发生关系及分类、鸟类分子钟、地理分布区的推断和种群遗传多样性的研究中应用现状.     

分子标记在雀形目鸟类研究中的应用

雀形目鸟类一直以来都是动物学工作者研究的热点。目前,针对雀形目鸟类研究的标记主要有2部分：一部分是线粒体DNA中12SrRNA、细胞色素b序列、ND2基因和ZENK等基因序列;另一部分是基因组DNA中的c-myc、RAG-1、肌球素基因和核β-纤维蛋白厚基因等DNA序列以及微卫星DNA和单核苷酸多态性（SNP）等。本文概述了这些分子遗传标记在雀形目鸟类中的应用和研究状况。     

中国鸟类的DNA分类及系统发育研究概述

鸟类分类是鸟类学其他研究领域的基础,近年来分子技术的发展,以及计算机技术的应用为鸟类分类学和鸟类系统演化研究提供了新的研究手段,给传统的系统分类研究带来了新的机遇.Tautz等于2002年首先提出运用DNA序列作为生物分类系统的主要平台,即DNA分类学(DNA Taxonomy).而Hebert等于2003年则首次提出了DNA条形码(DNA Barcoding)的概念,并对其物种分类和鉴定意义予以肯定,建议利用线粒体细胞色素C氧化酶亚单位Ⅰ(COI)的特定区段来做DNA条形编码的基础.在鸟类DNA分类方面,国内学者应用线粒体基因Cut b,COI,c-mos,c-myc,12s rRNA,16s rRNA,ND2,ND3,CR,RAG-1以及核基因myoglobin introⅡ等不同片段对很多类群进行了分类探讨和系统发育研究.但是主要集中在鸡形目及雀形目鸟类.中国是鸟类多样性极其丰富的国家,近年来很多亚种、种及以上分类阶元依然存在问题,因此,中国鸟类物种的分类地位、系统发育与演化关系等依然有很多问题等待深入研究.目前国内基于COI的鸟类分类及系统发育研究有了一些报道,但是真正的DNA条形码工作尚需继续、深入地开展.     

雀形目10种鸟类线粒体的DNA变异及分子进化

采用14种限制性内切酶（Apa I、BamHI、Bgl Ⅱ、EcoRI、EcoRV、HindⅢ、HpaI、KpnI、PstI、PuvⅡ、SalI、ScaI、XbaI和XhoI）对雀形目3科10种鸟类（蒙古百灵、喜鹊、小嘴乌雅、白腰朱顶雀、锡嘴雀、朱雀、红腹灰雀、灰腹灰雀、红交嘴雀和黄喉Wu）进行限制性片段长度多态分析（RFLP分析）。结果表明：雀形目鸟类基因组大小存在遗传多态性,不同类群在酶切类型上表现出各自的特点,雀形目鸟类与非雀形目鸟类在线粒体DNA的进化速率有着相同的特点,化石记录的地质年代与线粒体DNA分子时钟记录的年代有着惊人的吻合,这两个互为独立事件的统一,提示线粒体DNA作为分子进化的良好工具。     

朱鹮线粒体DNA的分子系统发育

朱Huan是一种濒危鸟类。过度开发和栖息地的破坏导致了朱Huan日本种群的绝灭,而在中国目前也仅存一野生种群。本文利用NJ法和最大简约法分析了鹳形目鸟类977bp的线粒体DNA细胞色素b基因的部分序列,以期从DNA水平上阐明朱Huan的系统地位。结果表明,朱Huan与彩Huan和非洲琶鹭组成一姐妹群;NJ法分析得出的结果与DNA杂交分析结果一致,即((Huan科,鹭科),鹳科);而最大简约法分析的结果则与形态学结果一致,即((鹭科,鹳科),Huan科)。同时,这两种系统树上较低的置信度,认为部分是由于可用细胞色素b基因序列的有限所致。     

鹰科四种鸟类线粒体DNA的差异和分子进化关系的研究

采用聚合酶链反应,从雀鹰、大Kuang鹰4种鸟类中分别扩增出线粒体DNA细胞色素b基因,并测定出1086bp的碱基序列,它们之间的序列差异在10.31%-16.57%之间。DNA一序列数据显示,这4种鸟类DNA序列变异丰富,MEGA1．01数据软件构建了4种鸟类的分子系统树,与化石资料和形态学研究结果相吻合。     

基因序列在蚜虫分子系统发育研究中的应用

总结了核基因和线粒体基因在半翅目蚜虫分子系统发育研究中的应用。核基因中EF-1α应用最广泛,适用于探讨属级及属以上的问题; 核rDNA在蚜虫中应用较少,18S rDNA适用于探讨科级以上高级阶元的问题;LWO是新近在蚜虫中开发使用的一个新基因。线粒体基因中,COⅠ/COⅡ使用最多,12S rDNA/16S rDNA、ND1、Cyt b以及F-ATP6均有应用,探讨的问题从属、种级到科级不等。核基因和线粒体基因间以及不同线粒体基因间的联合分析在解决不同层次的问题中均有应用。建议不断尝试新基因以找出适合蚜虫类群的“标准基因”。并对未来蚜虫分子系统发育研究趋势进行了展望。     

基于线粒体基因组的白甲鱼属分子系统发育学研究

从基本形态上分类, 白甲鱼属(Onychostoma)隶属鲤形目(Cypriniformes)、鲤科(Cyprinidae)、鲃亚科(Barbinae), 其中包含19个种。然而, 白甲鱼属内的分子系统发育学关系并不是很清楚。基于整个线粒体基因组序列, 以斑马鱼(Danio rerio)和倒刺鲃(Spinibarbus denticulatus)为外类群, 分析了8种白甲鱼属的分子系统发育学关系。结果表明, 白甲鱼属内的8个物种不是1个单类群, 其中包括3个分支: 多鳞白甲鱼(Onychostoma macrolepis)、小口白甲鱼(Onychostoma lini)、粗须白甲鱼(Onychostoma barbatum)和台湾白甲鱼(Onychostoma barbatulum)为一个分支, 南方白甲鱼(Onychostoma gerlachi)和白甲鱼(Onychostoma simum)一个分支, 稀有白甲鱼(Onychostoma rara)和高身白甲鱼(Onychostoma alticorpus)为一个分支。研究结果和传统的形态学分类学结果大致一样, 均分为3个分支。研究使用线粒体全基因组进行白甲鱼属系统发育学研究, 为白甲鱼属的系统发育学填补相关方面空白。     

分子标记及其在鸟类分子生态学研究中的应用

分子生态学是一门相当新的分支学科,从前人的研究工作来看,分子标记在这个学科中应用非常广泛,本文描述了RFLP、RAPD、MinisatelliteDNA,MicrosatelliteDNA和AFLP这5个分子标记的优缺点及其在鸟类分子生态学中的应用和研究概况。     

Molecular Phylogeny and Coevolution

Abstract Recent advances in molecular phylogenetic estimation in diverse organisms have improved our understanding of coevolution. From the phylogenies of interacting organisms, we can interpret the evolution of adaptive characters, and the history of interaction. Molecular approaches are generally more informative than these based solely on phenotypic characters. Molecular genetic method can be applied to organisms that have only simple morphological features and can be used for comparisons at any taxonomic level. Estimation of divergence time is also possible but still difficult because evolutionary rates of macromolecules are not always constant and suitable fossil records are often not available for calibrating rates of change. Here I review recent progress in the application of molecular techniques to the interpretation of coevolutionary relationships.     

The strange blood: natural hybridization in primates

Hybridization between two closely related species is a natural evolutionary process that results in an admixture of previously isolated gene pools. The exchange of genes between species may accelerate adaptation and lead to the formation of new lineages. Hybridization can be regarded as one important evolutionary mechanism driving speciation processes. Although recent studies have highlighted the taxonomic breadth of natural hybridization in the primate order, information about primate hybridization is still limited compared to that about the hybridization of fish, birds, or other mammals. In primates, hybridization has occurred mainly between subspecies and species, but has also been detected between genera and even in the human lineage. Here we provide an overview of cases of natural hybridization in all major primate radiations. Our review emphasizes a phylogenetic approach. We use the data presented to discuss the impact of hybridization on taxonomy and conservation.     

Molecular Phylogeny of Nycticebus Inferred from Mitochondrial Genes

Researchers are still discussing the classification of Nycticebus. We established a molecular phylogeny covering all recognized taxa in Nycticebus to provide information for further evaluation. We sequenced partial D-loop (ca. 390 bp) and cytochrome b genes (425 bp) from 22 specimens. We separated most of the major groups except for some mixing of Nycticebus. coucang coucang and N. bengalensis. Nycticebus pygmaeus diverged earlier from the ancestral stock than the other taxa. Nycticebus coucang menagensis was well discriminated from N. c. coucang. It may be possible to explain the mixing of Nycticebus coucang coucang and N. bengalensis by the hybridization between the 2 groups in the field. Although our data did not provide direct evidence for or against the new proposal that Nycticebus coucang javanicus be raised to the rank of a distinct species (N. javanicus), we have good evidence for regarding N. c. menagensis as a species.Jing-Hua Chen and Deng Pan made equal contributions to the work.     

犬科的线粒体细胞色素b DNA序列及其分子系统学研究

通过对犬科的赤狐、蓝狐、貉和狼４种的线粒体细胞色素ｂ约３７２ｂｐＤＮＡ片段序列分析,结合ＧｅｎＢａｎｋ中狗、西门豺和非洲野犬３种的该区段ＤＮＡ序列的比较,共发现１１３个核苷酸位点存在变异（约３０％）。ＮＪ法构建的分子系统树显示,非洲野犬最先从犬科动物中分化出来;犬属的我狼、狗和西门豺等３种为系统树上独立的一支,且其分歧的时间较赤狐、蓝狐和貉早;赤狐和蓝狐具有较近的亲缘关系。上述结果与形态的观点基本     

Molecular phylogeny of the humbug damselfishes inferred from mtDNA sequences

The damselfish genus Dascyllus comprises nine species of both large- and small-bodied fishes distributed over the entire Indo-West Pacific. Most members of the genus have polygynous mating systems with protogynous sex change, while others are promiscuous with no sex change. Hypotheses linking presumed phylogenetic relationships with body size, sex change and mating structure have been proposed previously. However, lack of a strong phylogenetic hypothesis has prevented the careful testing of such hypotheses. In this study, the phylogenetic relationships between Dascyllus species based on mitochondrial DNA sequences (cytochrome b and 16SrRNA) have been established. The data also shed light on the relationship between mating structure and body size, as well as on the complex biogeographical patterns of the genus.     

27种瓢虫mtDNA-COI基因序列分析及系统发育研究(鞘翅目:瓢虫科)

将自测的瓢虫科4亚科16种和从GenBank中检索到相关物种的mtDNA-COI基因编码区序列片断进行同源性比较,计算核苷酸使用频率,并构建分子系统树。在获得的471bp序列中,共有227个变异位点,195个简约信息位点,A T约占66.7%,转换发生比颠换更频繁。分子系统树表明:同种和同属的瓢虫均以较高置信值聚在一起,4个亚科都能恢复为单系;食植瓢虫亚科从系统树的基部最早分出,是瓢虫科最为原始的类群,小毛瓢虫亚科和盔唇瓢虫亚科首先聚为一支,显示二者具有较近的亲缘关系,然后再与瓢虫亚科相聚,食植瓢虫亚科的食植瓢虫属和裂臀瓢虫属均不是单系群。     

纤毛虫分子系统发育学的研究进展

在回顾纤毛虫分子系统发育学产生发展历史的基础上,介绍了随着20年中RFLP、RAPD和DNA序列分析等分子生物学技术作为该学科的主要研究方法在种群遗传多样性与进化、种上阶元系统发育学两方面取得的研究成果和近期研究进展,最后在探讨纤毛虫分子系统发育学存在的一些问题和解决方法的同时,预测了纤毛虫分子系统发育学今后将极大地推动真核生物的起源与进化,内共生等重要生物进化问题的研究。     

蝗总科部分种类16S rDNA的分子系统发育关系

将自测的我国直翅目蝗总科8科8个种和从互联网GenBank中检索到相关物种的线粒体基因组：16S rDNA序列片段进行同源性比较,计算核苷酸使用频率,并构建分子系统树。在获得的480bp的序列中。A T约占70．7％,G C为29．3％,颠换取代(transversion)的速率大于或接近转换取代(transition)的速率,其中188个核苷酸位点存在变异。研究结果表明：在直翅目蝗总科有差异的188bp中,属内种间的碱基序列差异仅为1．5％,科内属间为3．5％～3．6％,科间差异为4．8％～15．8％,亚目间差异达到15．2％～25．6％。分子系统树表明：科内的属和属内的种均优先聚在一起;蝗总科8科的起源关系为：锥头蝗科→瘤锥蝗科→癞蝗科→斑翅蝗科→剑角蝗科→网翅蝗科和槌角蝗科→斑腿蝗科;锥头蝗科与瘤锥蝗科关系较近,是蝗总科内最原始的类群;槌角蝗科和网翅蝗科互为姐妹群,与最进化的斑腿蝗科关系较近;蚤蝼科为独立的一支,最先分出,似为一个亚目,与现用的分类系统有明显差别;哈螽科(螽嘶总科)和蟋蟀科聚在一起为剑瓣亚目(Ensifera),蚱科和蝗总科的8科组成短瓣亚目(Caehfera),同现用的分类系统。     

Phylogeny and Molecular Evolution of the Green Algae

The green lineage (Viridiplantae) comprises the green algae and their descendants the land plants, and is one of the major groups of oxygenic photosynthetic eukaryotes. Current hypotheses posit the early divergence of two discrete clades from an ancestral green flagellate. One clade, the Chlorophyta, comprises the early diverging prasinophytes, which gave rise to the core chlorophytes. The other clade, the Streptophyta, includes the charophyte green algae from which the land plants evolved. Multi-marker and genome scale phylogenetic studies have greatly improved our understanding of broad-scale relationships of the green lineage, yet many questions persist, including the branching orders of the prasinophyte lineages, the relationships among core chlorophyte clades (Chlorodendrophyceae, Ulvophyceae, Trebouxiophyceae and Chlorophyceae), and the relationships among the streptophytes. Current phylogenetic hypotheses provide an evolutionary framework for molecular evolutionary studies and comparative genomics. This review summarizes our current understanding of organelle genome evolution in the green algae, genomic insights into the ecology of oceanic picoplanktonic prasinophytes, molecular mechanisms underlying the evolution of complexity in volvocine green algae, and the evolution of genetic codes and the translational apparatus in green seaweeds. Finally, we discuss molecular evolution in the streptophyte lineage, emphasizing the genetic facilitation of land plant origins.     

蝗总科部分种类Cyt b基因序列及系统进化研究

蝗总科8个科10个种的线粒体DNA细胞色素b(Cyt b）基因部分序列被测定分析,比较同源性,计算核苷酸使用频率并构建NJ分子系统树。在获得的432bp的序列中,A T约占70.4%,其中177个核苷酸位点存在变异（约占41.0%）,DNA一级序列数据显示,该8科蝗虫间DNA序列变异丰富。用日本蚱作外群构建的NJ树表明：瘤锥蝗科较为原始,而癞蝗科与槌角蝗科关系较近,为比较进化的类群,蝗总科8科的起源关系为：瘤锥蝗科→班翅蝗科和锥头蝗科→斑腿蝗科→剑角蝗科→网翅蝗科→槌角蝗科和癞蝗科,上述研究结果与传统形态分类学结论不完全一致,并就此进行了讨论。