长爪沙鼠线粒体DNA控制区全序列测定及分析

目的对长爪沙鼠线粒体DNA控制区全序列进行测定,并对其进行鉴定及进化分析。方法根据长爪沙鼠已知基因序列设计引物,采用PCR产物测序法,对所得的片段进行测序鉴定。结合已公布啮齿类动物D-loop区序列,分析其碱基组成、遗传距离、并基于最小进化法和UPGMA法构建系统进化树。结果获得长爪沙鼠D-loop区序列,其与家鼠、小家鼠和仓鼠平均同源性为58%;碱基组成分析显示,长爪沙鼠与啮齿类动物有相似的碱基组成和碱基偏离,其A-skew和G-skew分别为0.0047和-0.28。进化分析结果显示,长爪沙鼠与家鼠（0.35）、黑家鼠（0.38）和仓鼠（0.39）具有较近的遗传距离,其分化顺序为跳鼠、蔗鼠、长爪沙鼠、仓鼠、家鼠和小家鼠。结论本研究获得长爪沙鼠D-loop区全序列,确定了长爪沙鼠与仓鼠、家鼠、小家鼠及其它啮齿动物的进化关系,为长爪沙鼠进化研究、线粒体的结构和功能研究奠定基础。     

从ATPase8-6基因研究杂交多倍体鱼线粒体母性遗传

异源四倍体鲫鲤是世界上首例人工培育的两性可育并形成群体的且能自然繁殖的四倍体鱼。本文采用质粒克隆测序法测定了红鲫、异源四倍体鲫鲤、三倍体湘云鲫和三倍体湘云鲤的ATPase8和ATPase6基因全序列 ,结合鲤鱼、日本白鲫和斑马鱼的同源序列 ,对不同倍性水平鲤科鱼类的ATPase8和ATPase6基因进行了比较 ,分析了碱基组成、变异情况以及核苷酸和氨基酸序列差异。红鲫、鲤鱼、异源四倍体鲫鲤、日本白鲫、三倍体湘云鲫和三倍体湘云鲤之间的序列差异为 0 0 % - 1 3 4 % ,它们与外群斑马鱼之间的序列差异为 2 7 9% -31 0 %。用MEGA软件中的MP法、ME法、NJ法和UPGMA法构建分子系统树 ,得到了相似的拓扑结构。结果分析表明 ,人工杂交多倍体异源四倍体鲫鲤、三倍体湘云鲫和三倍体湘云鲤在线粒体ATPase8和ATPase6基因上具有严格的母性遗传特征。值得注意的是 ,异源四倍体鲫鲤经过 1 1代的繁育后 ,与其原始母本红鲫仍然保持了非常高的同源性 ,说明了新的异源四倍体基因库在线粒体ATPase8和ATPase6基因上拥有稳定的遗传特性。对不同倍性鲤科鱼类线粒体ATPase8和ATPase6基因的研究表明 ,ATPase8和ATPase6基因是杂交鱼后代遗传变异研究的一个很好的分子标记     

未净化Z：ZCLA长爪沙鼠封闭群繁育及遗传稳定性分析

目的分析未净化Z：ZCLA长爪沙鼠封闭群繁育和生长指标,并利用直接测序法分析其遗传稳定性。方法随机选择40对Z：ZCLA长爪沙鼠,记录其繁殖胎次、产子数等指标,分析其仔鼠的生长发育情况。遗传稳定性分析选择Z：ZCLA长爪沙鼠非同胞、非亲代个体33只,提取肝脏基因组DNA,PCR扩增D-Loop序列,产物纯化后双向测序,测序结果与Z：ZCLA长爪沙鼠标准序列比对。结果 Z：ZCLA长爪沙鼠每胎产仔7只,胎间隔多在20～60 d间,雄性体重高于雌性。遗传稳定性分析检测发现33只Z：ZCLA长爪沙鼠序列与标准序列完全一致。结论 Z：ZCLA长爪沙鼠群体内未发现遗传多态性,说明该群体具有较好的遗传稳定性。     

利用双重PCR技术研究长爪沙鼠的微卫星结构

目的为了建立快速检测长爪沙鼠群体遗传多样性的方法及获得Z：ZCLA长爪沙鼠封闭群现用微卫星位点的结构。方法利用17个微卫星位点（9个来自长爪沙鼠,8个来自大小鼠）进行了PCR反应体系及反应条件的优化,组合了6组双重PCR及两个复合式点样,用上述8个组合对普通级Z：ZCLA长爪沙鼠封闭群43、444、5三个世代核心群各100只种鼠进行遗传检测。结果三个世代的300只种鼠的检测结果表明,9个长爪沙鼠位点均为微卫星,其中7个位点为完全型的微卫星,1个为复合型,1个为不完全型,多态性主要表现在核心序列的重复;来自大小鼠的8个微卫星位点,有7个在Z：ZCLA长爪沙鼠核心群中得到有效扩增,只有3个位点在三个世代中均有出现,对测序结果分析后发现,其核心序列均为小卫星。结论来自长爪沙鼠的位点,无论结构还是遗传方式均符合微卫星遗传标记的特点,可用作检测长爪沙鼠的群体遗传多样性。     

长爪沙鼠β-防御素（defβ-83）基因的克隆与鉴定

目的克隆长爪沙鼠β-防御素基因序列,并对其进行鉴定及分析。方法从长爪沙鼠小肠中提取总RNA,根据GeneBank中大小鼠的β-防御素的基因序列,通过防御素基因的保守性设计引物,采用RT-PCR技术得到预期的PCR产物,将所得的片段进行克隆、测序,并应用相关生物信息学软件对序列进行鉴定和分析,序列提交genbank。结果Blast比较发现最终测序的结果与小鼠β-防御素-1和大鼠β-防御素-1的同源性全都大于80％,genebank登录号为EU834052。结论经测序鉴定证实该PCR产物为长爪沙鼠阻防御素基因1的一部分。本研究为深入探讨长爪沙鼠β-防御素的生物学活性奠定基础。     

8种短鼻蝗线粒体COⅡ基因序列的分析研究（直翅目：蝗总科：癞蝗科）

扩增并测定了我国癞蝗科短鼻蜱属8种蝗虫的线粒体COⅡ基因序列(585 bp),利用Clustal X和MEGA对序列的碱基组成、转换颠换、遗传距离等进行分析,探讨了COⅡ基因在该属的分子进化特征.结果显示:碱基组成上,A T含量较高,为70.4%,其中密码子第3位A T含量最高,达到81.9%;在氨基酸组成上,变异率为12.8%;短鼻蝗属8种昆虫的遗传距离在0.003～0.111之间.     

双斑萤叶甲基因组调研及线粒体基因组分析

双斑萤叶甲Monolepta hieroglyphica为杂食性鞘翅目害虫。近年来,该虫对我国农业的为害呈加重趋势,本文对双斑萤叶甲基因组进行调研及对线粒体基因组进行分析,为进一步的全基因组测序提供参考,并为双斑萤叶甲线粒体研究提供基础资料。本文采用Illumina Hiseq 2000测序平台对单只雌性双斑萤叶甲进行双末端测序,测序结果表明:双斑萤叶甲基因组大小约为2.4 Gb,重复序列含量约为52.61%,杂合率为0.67%,GC含量为30.29%。双斑萤叶甲基因组较大,但其基因组的杂合率和GC含量较低。利用基因组测序原始数据,借助NOVOPlasty软件直接提取基因组中线粒体基因组序列并进行组装,获得16 299 bp的双斑萤叶甲线粒体基因组。通过MITOS软件对线粒体基因组进行注释,斑萤叶甲线粒体基因组共有37个基因,包括13蛋白编码基因、22个转运RNA及2个核糖体RNA基因,以及1个非编码的控制区。其线粒体基因组基因排列方式与果蝇的模式排列相同,并未发生基因重排。进一步利用线粒体COX1蛋白构建的系统进化树,为双斑萤叶甲隶属于鞘翅目、多食亚目、叶甲科、萤叶甲亚科的分类地位提供了分子依据。并初步发现鞘翅目内各个物种遗传距离相对于昆虫纲下其它目的各个物种之间遗传距离较远。     

蓖麻蚕线粒体基因组细胞色素氧化酶亚基Ⅲ的序列及其分子进化分析

测定了蓖麻蚕Samia cynthia ricini线粒体基因组(mtDNA)含完整的细胞色素氧化酶亚基Ⅲ(COX3)、tRNA-Gly和部分的NADH亚基Ⅲ(ND3)基因的DNA片段序列。COX3基因编码框包含789个核苷酸,编码262个氨基酸的蛋白质。通过同源性比较,发现COX3基因的3′端比5′端要保守,其编码的蛋白在C端有两个保守序列存在。COX3的下游为66 bp的tRNA-Gly基因。蓖麻蚕的COX3与家蚕COX3同源性最高,核苷酸和氨基酸序列同源性分别是80.2%和85.6%。根据COX3氨基酸序列进行了12种无脊椎动物的分子进化树分析,认为在采用线粒体基因序列进行分子进化分析时,应该综合考虑物种的繁殖模式及生态特点。     

池蝶蚌线粒体基因组双单性遗传现象分析

部分双壳贝类的线粒体遗传方式不同于标准的母系遗传(SMI),被称为双单性遗传现象(DUI)。池蝶蚌(Hyriopsis schlegelii)是淡水双壳贝类,是否存在双单性遗传现象?本文采用普通PCR扩增、SHOT-GUN测序及软件拼接获得了雄性池蝶蚌线粒体基因组(以下简称Hs-mtDNA)全序列,并与本实验室已报道的雌性池蝶蚌线粒体基因组全序列进行差异性分析。结果表明,雄性和雌性Hs-mtDNA全长分别为15961 bp和15939 bp,雄性比雌性长22 bp,雌雄线粒体基因组成与排列顺序一致。各蛋白编码基因的碱基数目均一致,碱基转换率为1.01%～7.34%,颠换率为0.00%～0.62%,氨基酸差异率为0.00%～9.35%;其中,COX1基因变异率为2.72%;COX2基因碱基变异率最高,达7.50%,雄性COX2的3'末端没有出现编码延伸区。雄性12S rRNA基因发生5 bp的碱基转换,差异率为0.6%;16S rRNA基因比雌性长9 bp,碱基差异率仅为1.2%。雌雄tRNA-His均位于H链上,介于COX2与ND3之间,没有出现位置的差异性。雌雄Hs-mtDNA的非编码区共有28个1～393 bp的片段,但未见控制区。在tRNA-Glu与tRNA-Tyr间有一段长393 bp的非编码区存在蛋白质翻译功能,但非雄性特异性蛋白。以COX1基因建立系统进化树,池蝶蚌和三角帆蚌(H.cumingii)聚在一起,而含有双单性遗传现象的无齿蚌属的Pyganodon grandis、小方蚌亚科的Venustaconcha ellipsiformis及小方形蚌属的Quadrula quadrula三者雄性聚为一支,雌性聚为一支。因此,雌雄池蝶蚌线粒体存在一定的差异性,但其差异要比其他具有双单性遗传现象的淡水双壳类小得多,且池蝶蚌线粒体遗传可能不存在双单性遗传现象。     

池蝶蚌线粒体基因组全序列分析

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1393 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。       

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。     

眼镜王蛇线粒体基因组全序列分析

参照近缘物种线粒体基因序列共设计和合成了8对引物, 结合Ex Taq-PCR、TA克隆和步移测序技术, 文章首次获得眼镜王蛇线粒体基因组全序列(GenBank登录号: EU_921899)。该基因组全长17 267 bp, 共编码13个蛋白、2个rRNA、23个tRNA-- 其中tRNA-Ile基因发生了复制, 属于一种新的蛇类物种线粒体基因排列模式, 另外还含有2个非编码的富含AT的控制区。除了8个tRNA基因和1个蛋白基因由L链编码外, 其余均由H链编码, 其中H链编码基因的A和T含量接近, 而L链上A的含量则明显高于T。基于21种蛇合并的“12S＋16S”rRNA基因序列的系统发育分析表明, 眼镜王蛇属与眼镜蛇属亲缘关系较近, 两者与环蛇属共同构成一个单系群。作为国内外眼镜王蛇线粒体基因组全序列的首次报道, 上述结果对于蛇类物种分子系统发育和进化研究具有重要意义。     

社鼠（Niviventer confucianus）线粒体基因组全序列分析

社鼠（Niviventer confucianus）属于啮齿目（Rodentia）、鼠科（Muridae）、白腹鼠属（Niviventer）,关于该物种的分子系统学研究极少。为获取社鼠线粒体基因组全序列,提取其基因组总DNA,参照近缘物种线粒体基因组全序列设计34对特异性引物,利用PCR扩增全部片段后进行测序,之后对其基因组组成及结构特点进行了初步分析。结果表明,社鼠线粒体基因组全序列长16 281 bp（GenBank收录号：KJ152220）,包含22个tRNA基因、13个蛋白质编码基因、2个rRNA基因和1个非编码控制区;基因组核苷酸组成为34.0%A、28.6%T、24.9%C、12.5%G。将所得序列与社鼠近缘物种（川西白腹鼠、小家鼠、褐家鼠）的线粒体全基因组进行比较,结果显示,四个物种的线粒体基因组虽然在基因组大小、部分tRNA二级结构、部分蛋白质编码基因的起始或终止密码子及控制区长度和碱基组成上有差异,但基因组结构和序列特征方面都具有较高的相似性。四个物种线粒体全基因组间的遗传距离显示,社鼠与川西白腹鼠距离最近,而与小家鼠距离最远。该研究为利用线粒体全基因组信息进行啮齿类分子系统学研究提供了有价值的资料。     

基于线粒体 Cyt b 基因的柴达木盆地子午沙鼠的遗传多样性与种群结构分析

对采集自柴达木盆地4个子午沙鼠种群的线粒体Cyt b部分序列进行测序,分析其遗传多样性和种群间系统进化关系。结果显示：冷湖-苏干湖种群的遗传多样性最高（Hd = 1.000;π = 0.00530）,花土沟种群的遗传多样性最低（Hd = 0.750;π = 0.00255）。分子变异分析结果显示61.68%的变异来自种群内,38.32%的变异来自种群间。其中, 冷湖-苏干湖种群与其他种群之间的遗传分化水平相对较低,格尔木种群与其他种群之间有较高水平的遗传分化。系统进化分析显示柴达木盆地子午沙鼠以冷湖-苏干湖为发源地沿盆地周边自西向东扩散,各种群之间存在广泛的基因交流。由于地理阻隔,格尔木种群与其他种群间基因交流较少。各地理种群间遗传距离与地理距离不相关。青藏高原大湖期是柴达木盆地各种群之间产生遗传分化的主要原因。     

用19个生化基因位点研究普通级Z:ZCLA长爪沙鼠的遗传多样性

目的调查Z:ZCLA长爪沙鼠原种群普通级长爪沙鼠的遗传多样性。方法用本实验室自行建立的长爪沙鼠19个生化基因位点的乙酸纤维素膜电泳技术并结合基本群体遗传学指标研究了普通级Z:ZCLA长爪沙鼠100个家系的遗传多态性。结果Z:ZCLA长爪沙鼠在Es-1、Car-2、Hbb、Gpi-1、Cs-1、Ce-2I、dh-l、Mod-1呈单态,在Es-2、Es-3、Es-4、Es-6、Es-8、Es-9、Es-10、pd-1、gm-1、Trf、Akp-1个位点上呈现多态性,等位基因从2~4个不等,平均等位基因数3.0,平均杂合度0.512,平均多态信息量0.455。结论提示目前本群遗传多样性水平处于中度多态。     

DNA条形码技术在青海海东地区小型兽类鉴定中的应用

为弥补传统形态分类方法的不足,探究应用DNA条形码技术进行分子生物学鉴定的可行性,本研究用DNA条形码技术检测了青海省海东地区3目6科14属18种110只小型兽类的COI基因部分序列。分析所测COI基因序列可知:种内遗传距离≤3%,种间遗传距离5-10%,属间遗传距离12-19%,种间遗传距离显著大于种内遗传距离。NJ树显示同种个体聚为有很高支持度的单一分支。有6个个体(4只黄胸鼠、2只小家鼠)在现场鉴定中被误定为其他种类。研究结果表明使用条形码技术能纠正形态学鉴定中的错误,也说明动物线粒体COI基因是一个有效的DNA条形码标准基因。     

七种实验动物对沙鼠利什曼原虫感受性的研究

本文报道3株近交系小鼠、沙鼠和仓鼠对沙鼠利什曼原虫的感受性。结果表明,BALB/c株小鼠,长爪沙鼠和黑线仓鼠对沙鼠利什曼有较好的感受性。CFW株小鼠感染后不久即可自愈,而C57 BL株鼠则抗拒感染。除了黑线仓鼠的睾丸在感染原虫后偶可产生转移性皮肤损害外,其余实验动物的感染均仅局限在接种部位的皮肤,进一步表明沙鼠利什曼是一种亲皮肤性的原虫。     

黑线仓鼠FSHβ基因外显子3部分序列的克隆与分析

根据GenBank数据库中黑线仓鼠(Cricetulus barabensis)同源物种的FSHβ基因设计引物,利用PCR法在山东省沂南、临朐和曲阜3个地理种群随机选取的黑线仓鼠个体中克隆出FSHβ基因的部分外显子3,序列长度为775bp(GenBank登录号:GQ456067)。该序列与其他物种相应区域的同源性比较结果显示:黑线仓鼠与人(Homo sapiens)、大鼠(Rattus norvegicus)、小鼠(Mus musculus)、黑猩猩(Pantroglodytes)、羊(Ovis aries)等物种核苷酸序列的同源性为80%～96%,氨基酸序列的同源性为79%～100%。系统进化分析结果与物种亲缘关系的远近一致,说明该研究所得到的FSHβ基因序列可作为研究物种亲缘关系或遗传距离的理想标记。     

象甲科线粒体基因组特征及系统发育分析

昆虫线粒体基因组广泛应用于系统发育关系的重新建立、分子进化、谱系地理学及物种诊断等领域。为揭示象甲科昆虫线粒体全基因组序列的主要结构特征,探究其系统发育相关信息,为进化遗传学研究和分子标记选取等提供参考依据,本研究利用比较基因组学和生物信息学方法,对NCBI上已公布的35种象甲科物种线粒体全基因组序列进行了分析。结果显示:(1)象甲科tRNA基因存在排序及数目异常情况,不同物种中蛋白质编码基因和2种rRNAs排列相同,线粒体全基因组具有明显AT偏向;(2)COX1、ATP6、ND5、ND4、ND4L和ND1基因除标准三联密码子外,还存在特殊的起始密码子AAT、TTG和GTG;(3)13种蛋白质编码基因的进化速率顺序为COX3ATP8ND2ND5ND1ND4ND6ND4LND3ATP6CytbCOX1COX2;(4)13个蛋白编码基因和rRNAs基因中,ND5、rrnL、ND4和ND2基因变异位点数较高,可作为备选的分子标记;(5)各亚科的系统发育关系可能为(((小蠹亚科Scolytinae+长小蠹亚科Platypodinae)+(隐喙象亚科Cryptorhynchinae+魔喙象亚科Molytinae+象虫亚科Curculioninae)+((孢喙象亚科Cyclominae+粗喙象亚科Entiminae)+(隐颏象亚科Dryophthorinae+长小蠹亚科))),为象甲科的系统发育分析有提供参考。     

种间转移扩增法筛选长爪沙鼠微卫星位点

目的筛选长爪沙鼠新的微卫星位点,为长爪沙鼠遗传分析提供遗传标记物。方法从GenBank中随机选取小鼠微卫星位点引物536对,用这些引物对长爪沙鼠基因组DNA扩增,将阳性目的条带进行序列分析,找出符合微卫星序列特征的短串联重复序列。结果 536对小鼠微卫星引物在长爪沙鼠基因组中扩增出了313个阳性条带,经序列分析,确定130个长爪沙鼠微卫星位点;其中完美型位点占80.77%(105/130),不完美型位点占19.23%(25/130),与小鼠同源性为24.3%(130/536)。将筛选出的微卫星位点在GenBank中注册,注册号从GU562694到GU562823。结论小鼠和沙鼠的微卫星位点具有较高的同源性,用小鼠的微卫星位点引物直接扩增长爪沙鼠基因组DNA可有效地筛选出长爪沙鼠微卫星位点。