绵羊Cytb基因序列多态性及系统进化研究

以8个中国地方绵羊品种和1个外来品种的20个个体为研究对象,通过对Cytb基因的全序列测定,结果表明：绵羊的单倍型多样性为97．1％。所有序列的平均碱基组成为27．1％T,28．5％C,31．4％A及13．0％G,G＋C含量为41．5％,核苷酸多样性为0．602％。在所有序列中共检测到43个变异位点,其中包括40处转换和3处颠换。Fu’S中性检验表明差异不显著（0．10〉P〉0．05）,说明绵羊群体未发生群体扩张事件。NJ、ME及UPGMA聚类结果均表明,我国绵羊可分为3个单倍型组,这提示我国绵羊有3个母系起源。     

Molecular Systematics of Selene (Perciformes: Carangidae) Based on Cytochrome b Sequences

The marine fishes of the genus Selene are morphologically unique, although little is known about how these species are related to other members of the family Carangidae (Perciformes). In addition, questions remain about the potential validity of two putative species and how species groups with unique body forms within Selene are related. We used DNA sequences of the mitochondrial cytochrome b gene to reconstruct the phylogeny of the seven species of Selene along with five additional species of carangids. Maximum-likelihood and maximum-parsimony analyses were used to examine the sequence data and both phylogenetic methods were compared. Maximum-likelihood produced a monophyletic Selene, whereas parsimony analyses did not. Both maximum-likelihood and maximum-parsimony produced similar support for species groups within Selene. Maximum-likelihood produced two monophyletic subgroups within the genus Selene, the "long-finned" and "short-finned" Selene. Maximum-parsimony produced the same monophyletic "long-finned" group but a paraphyletic "short-finned" group. Both analyses confirm that S. brownii and S. setapinnis are distinct species, expunging the question of conspecificity. The phylogenetic placement of the most basal taxon within Selene, S. orstedii, was problematic and differed among analyses. More data are needed to resolve with confidence its correct phylogenetic placement and, thus, the monophyly of the genus Selene.     

Molecular Phylogeny of the Chipmunks Inferred from Mitochondrial Cytochrome b and Cytochrome Oxidase II Gene Sequences

There are currently 25 recognized species of the chipmunk genus Tamias. In this study we sequenced the complete mitochondrial cytochrome b (cyt b) gene of 23 Tamias species. We analyzed the cyt b sequence and then analyzed a combined data set of cyt b along with a previous data set of cytochrome oxidase subunit II (COII) sequence. Maximum-likelihood was used to further test the fit of models of evolution to the cyt b data. Other sciurid cyt b sequence was added to examine the evolution of Tamias in the context of other sciurids. Relationships among Tamias species are discussed, particularly the possibility of a current sorting event among taxa of the southwestern United States and the extreme divergences among the three subgenera (Neotamias, Eutamias, and Tamias).     

沙冬青属植物叶绿体基因组对比和系统发育分析

该研究以沙冬青和矮沙冬青叶绿体基因组为研究对象,比较分析其基因组结构和系统发育关系。结果显示: (1)沙冬青和矮沙冬青的叶绿体基因组具有典型的四段式结构,全长为153 935 bp和154 140 bp,其中大单拷贝区(LSC)分别为83 891 bp和84 126 bp,小单拷贝区(SSC)分别为18 022 bp和18 014 bp,以及长度各自为26 011 bp和26 000 bp的成对反向重复区(IRs);沙冬青和矮沙冬青均注释130个基因,包括85个蛋白编码基因(PCGs),37个转运RNA(tRNA)以及8个核糖体RNA(rRNA)。(2)沙冬青和矮沙冬青的叶绿体基因组中分别检测出26和15个回文重复序列,39和50个串联重复序列,23和34个散在重复序列。同时都鉴定出96个SSRs位点,包括74和73个单核苷酸重复,5和6个二核苷酸重复,以及各有17个复合SSR位点;边界分析显示两者IR区相似,但仍有一定差异。(3)通过近邻结合法(NJ)对沙冬青和矮沙冬青在内的17种蝶形花亚科以及2种云实亚科植物的叶绿体基因组构建的系统发育树显示,沙冬青和矮沙冬青以较高的支持率聚为一个独立分枝。该研究结果为沙冬青属的种间鉴别、SSR分子标记开发、保育工作、种群动态以及进一步研究坡塔里族的演化过程奠定了理论基础。     

Molecular Systematics of the Family Mormoopidae (Chiroptera) Based on Cytochrome b and Recombination Activating Gene 2 Sequences

We examined 1140 bp of the mitochondrial cytochrome b gene and 1398 bp of the nuclear RAG2 gene to investigate the systematics of the eight species of bats within the family Mormoopidae. It was concluded that within the genus Pteronotus there were four valid subgenera: Phyllodia, Chilonycteris, Pteronotus, and an undescribed subgenus. Within Pteronotus, P. parnellii either was part of an unresolved tetratomy with the other three subgenera (cytochrome b data) or was basal (RAG2 and combined data). For three species, P. gymnonotus, P. macleayii, and P. quadridens, our sample revealed little geographic variation. In P. davyi and P. parnellii, the magnitude of genetic distance suggests the possibility of two biological species existing within the currently recognized taxa. Within P. personatus, there was substantial geographic variation partitioned in a step-like fashion among our specimens. Neither of the species within the genus Mormoops showed the deep distance nodes present in P. davyi, P. parnellii, and P. personatus. Cytochrome b and RAG2 data indicated that M. megalophylla evolved recently from its common ancestor. Although there was considerable agreement among the branching patterns for the nuclear and mitochondrial genes, both genes failed to provide robust data concerning the evolutionary relationships among the subgenera.     

淮河野生鲇鱼线粒体Cyt b基因的序列变异与遗传结构分析

本研究利用线粒体DNA细胞色素b(Cyt b)基因序列分析淮河信阳段、淮滨段、蚌埠段、洪泽湖及其支流颍河、淠河和池河的野生鲇鱼(Silurus asotus)种群遗传结构及种群历史.结果表明,在841 bp的同源序列中,7个种群共检测到变异位点40个,占全部序列的4.76％,121个个体共检测到32种单倍型;7个种群的平均单倍型多样性(h)、核甘酸多样性(Pi)分别为0.884 8、0.003 8,表明淮河野生鲇鱼种群的遗传多样性水平较高.7个种群间的遗传分化指数Fst为0.115 0,仅12.92％的变异来自种群间(AMOVA分析),基因交流值为3.85,种群间K2-P遗传距离为0.002 ～0.009,显示鲇鱼种群间没有发生明显的地理分化.NJ树揭示7个种群的个体组成2个谱系,但这2个谱系与地理分布并不相关.中性检验、错配分析和Network网络亲缘关系分析皆表明鲇鱼种群有过种群扩张,扩张时间约在0.17～0.29百万年前的中更新世中期和末期.     

基于细胞色素b基因探讨昆明禄劝地区树鼩的分类意义

通过对云南省昆明市禄劝地区30只中缅树鼩(Tupaia belangeri)细胞色素b(Cytochrome b,Cyt b)基因全序列(1 140 bp)的遗传分析,对禄劝地区中缅树鼩;Cyt b基因特征进行初步探讨.结果表明,禄劝地区中缅树鼩Cyt b基因包含32个核苷酸变异位点,占全序列的2.81%,其转换/颠换为10.4.基于Cyt b基因的遗传距离构建的分子系统树显示,本实验研究的中缅树鼩是一个独立的分类单位而非普通树鼩(T.glis)的亚种;同时显示攀鼩目(Scandentia)与皮翼目(Dermoptera)亲缘关系较近.     

臭柏叶绿体基因组结构与系统进化分析

以臭柏为研究材料,利用高通量测序技术对臭柏的叶绿体基因组进行测序,分析了臭柏叶绿体基因组结构特征及系统进化关系。结果表明:(1)臭柏叶绿体基因组由大单拷贝区、小单拷贝区和2个反向重复区构成,但反向重复区只有261bp;基因组全长157 739bp,包含119个基因,即82个蛋白编码基因、4个rRNA基因和33个tRNA基因,其中trnI-CAU和trnQ-UUG基因有2个拷贝,其他基因均为单拷贝,且多拷贝基因中仅trnQ-UUG位于反向重复区。(2)生物信息学分析表明,臭柏叶绿体基因组共有42 579个密码子,其中编码亮氨酸Leu的数量最多,相对同义密码子使用度最高的为AGA/UUA;在臭柏叶绿体基因组中共预测到47个SSR位点,单核苷酸、二核苷酸和三核苷酸数目分别为38、1和3个;臭柏与其他刺柏属植物相比较,其基因组大小、基因组成及GC含量相近。(3)采用RAxML软件最大似然法对杨柳科、松科、蔷薇科和柏科等共31种植物构建的系统进化树表明,臭柏与刺柏属内Juniperus bermudiana亲缘关系相对较近,整个刺柏属植物分支为单系类群。该研究丰富了臭柏的遗传信息,为臭柏种质资源评价和保育、分子育种、SSR分子标记的开发、遗传多样性和群体谱系地理研究等奠定了理论基础,同时也为构建柏科植物的系统进化提供了支持。     

基于ITS和trnL-trnF序列的草木樨种群遗传多样性研究

以白花草木樨(Melilotus alba)和黄花草木樨(Melilotus officinalis)18个地理种群植物为材料,用ITS序列和trnL-trnF序列研究了2种草木樨不同种群间的遗传多样性。结果表明:(1)trnL-trnF序列对位后长度为459bp,其中包括6个变异位点,6个简约信息位点,G+C含量为33.1%;ITS序列对位后长度为714bp,其中包括5个变异位点,3个简约信息位点,G+C含量为48.9%。(2)在基于trnL-trnF序列构建的系统发育树中,2种草木樨能够形成单系分支,说明trnL-trnF序列在草木樨中的鉴别能力较强。(3)单倍型多样性以及核苷酸多样性分析表明,黄花草木樨的遗传多样性高于白花草木樨。     

栗背短脚鹎的种群分化与遗传多样性

栗背短脚鹎(Hemixos castanonotus)是我国南方山区常见的杂食性鸟类。为探明其遗传多样性及分化现状,采用线粒体Cyt b基因和7个核基因非编码区片段作为分子标记,对分布于广东、广西、海南、贵州和江西五省(自治区)的栗背短脚鹎11个地理种群进行了遗传分化及遗传多样性研究。基于所获得的Cyt b基因866 bp和7个核基因内含子序列6 808 bp进行分析。结果显示,在Cyt b基因中,共检测到37个单倍型,共享单倍型占单倍型总数的35.6%,推测这些共享单倍型可能属于祖先单倍型。分子方差分析结果显示,遗传变异主要来源于种群内部(79.77%)。Tajima’s D和Fu’s Fs中性检验分析结果均支持栗背短脚鹎种群可能曾经历过种群扩张现象。基于7个核基因内含子联合序列的贝叶斯天际线(BSP)分析,推断其种群在大约5.3 ~ 3.7百万年前(Mya)和约0.7 ~ 0.3百万年前(Mya)发生过扩张。基于Cyt b基因的贝叶斯系统发育分析,11个地理种群共分为两支,一支为海南猴猕岭地理种群,属指名亚种(H. c. castanonotus),其他10个地理种群聚为另一支,属H. c. canipennis亚种,并且后者尚未形成显著的地理结构,单倍型网络图分析也获得相似的结果。本研究所用分子数据基本支持两个亚种的分化,对于存在争议的广西南部分布的指名亚种,其分子数据与形态学亚种归属不一致,有待更深入研究。     

基于Cyt b基因的扁圆吻鲴遗传多样性及其在鲴亚科系统发育地位探讨

扁圆吻鲴（Distoechodon compressus）是一种局域分布于我国福建、江西、台湾的小型经济鱼类,目前尚无其群体遗传学相关研究,此外扁圆吻鲴在鲴亚科（Xenocyprinae）鱼类中的分类地位也有争议。本研究基于线粒体Cyt b基因,对采自福建连城附近水域的三个扁圆吻鲴群体的遗传多样性、群体结构和历史动态进行分析。结果显示扁圆吻鲴的三个群体共检测到15个单倍型,整体单倍型多样性较高（0.554）而核苷酸多样性较低（0.001 42）,三个群体中池塘养殖群体的单倍型多样性和核苷酸多样性均最高,分别为0.600和0.002 24;各群体间未检测到显著的遗传分化,且遗传距离均极低（小于0.002）;群体历史动态分析结果也未检测到明显的群体扩张或瓶颈效应等。此外,分别基于邻接法（neighbor-joining, NJ）、最大似然法（maximum likelihood, ML）和贝叶斯法（Bayesian inference, BI）对鲴亚科已报道的基因序列进行系统发育分析,结果显示似鲴属（Xenocyprioides）位于系统发育树基部;鲴属（Xenocypris）和圆吻鲴属（Distoechodon）并未各自形成单系,而是不同属的各物种互为并系;在圆吻鲴属内部,扁圆吻鲴和圆吻鲴无法通过Cyt b基因进行区分,因此未来仍需更多的分子标记以支持鲴亚科的系统发育关系。本研究的开展有助于了解扁圆吻鲴的遗传多样性现状和群体结构,为资源保护管理提供了基础资料,同时也为鲴亚科的系统发育和进化历史提供了重要参考。     

新疆8个绵羊品种遗传多样性和系统发生关系的微卫星分析

为分析新疆北疆地区主要绵羊品种的遗传多样性和系统发生关系,利用10个微卫星标记,采用PCR扩增,12％非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳、Sanguinetti银染法显色,对新疆北疆地区8个品种、1个杂交一代绵羊群体遗传多样性进行了检测,统计了各群体的等位基因组成、平均有效等位基因数(E)和平均基因纯合率,利用等位基因频率计算出各群体的平均遗传杂合度(h)、多态信息含量(PIC)和群体间的遗传距离。利用分子进化遗传分析软件,采用邻结法构建系统发生树;同时根据等位基因频率,利用PHYLIP(3．6)分析软件,采用最大似然法构建系统发生树,应用白举检验估计系统树中结点的白引导值,并进行了系统发生分析。结果表明：10个微卫星位点在9个绵羊群体中的多态信息含量除BMI824、MAF65为低、中度多态外,其余8个微卫星均为高度多态,可作为有效的遗传标记用于各绵羊品种的遗传多样性和系统发生关系的分析;所有绵羊群体的平均PIC(0．5631)、h(0．5721)和E(2．9)均低于国外其他品种的绵羊,其基因多态性和遗传多样性相对贫乏;新疆本地土种阿勒泰羊、哈萨克羊和巴什拜羊与国外引进绵羊品种及混有外血的本地培育品种遗传距离较远,他们聚为不同的两类,各绵羊品种的分子系统发生关系与其来源、育成史、分化及地理分布基本一致。     

叶子花种质资源遗传多样性及亲缘关系的RAPD和ISSR分析

利用RAPD和ISSR标记对48份叶子花种质进行遗传多样性及亲缘关系分析。结果显示:(1)筛选出具有多态性的RAPD引物7条、ISSR引物11条,RAPD引物共扩增97条多态性条带,ISSR引物共扩增140条多态性带,多态性百分率均达100%。(2)根据两种标记的扩增结果,用UPGMA法对48份叶子花种质的聚类分析显示,48份供试材料间具有较丰富的遗传多样性,其品种间遗传相似系数RAPD为0.318 8～0.955 6,ISSR为0.349 5～0.900 0;两种分子标记均能清楚地将48份种质材料区分开来,对种质类群的划分结果基本一致,仅有些许差异。(3)聚类分析结果显示,48份种质可分为两大种系:1)B.glabra种系,其品种大多以其种内来源为主;2)涵盖了B.spectabilis、B.peruviana、B.×buttiana和B.×spectoglabra等4个种的种系,种质构成较为复杂。(4)两种标记聚类结果呈显著相关关系,相关系数为0.752 3。研究表明,对一些形态上无法细分的叶子花种质(类群),RAPD和ISSR分子标记是可靠的鉴别方法。     

中国林蛙与中华蟾蜍蝌蚪颅骨形态的系统进化比较

对无尾两栖动物系统进化的研究,主要是基于经典的形态学、现代分子生物学等技术。无尾两栖动物蝌蚪的进化与成体的进化可能是两个独立的过程,所以无尾两栖类蝌蚪形态及发育特征也可以作为研究系统进化的重要指征。本文对中国林蛙(Rana chensinensis)及中华蟾蜍(Bufo gargarizans)变态前蝌蚪的软骨性颅骨及鳃部骨骼进行形态学描述,基于幼体形态特征,进行系统建树。建树结果支持Orton将无尾两栖类蝌蚪划分为4种类型,认为最原始的类群为Ⅲ型蝌蚪,与Tihen的观点一致。新蛙亚目的中国林蛙和中华蟾蜍蝌蚪属Ⅳ型,是最进化的类群。     

Identification of One Intron Loss and Phylogenetic Evolution of Dfak Gene in the Drosophila melanogaster Species Group

Intron loss and its evolutionary significance have been noted in Drosophila. The current study provides another example of intron loss within a single-copy Dfak gene in Drosophila. By using polymerase chain reaction (PCR), we amplified about 1.3 kb fragment spanning intron 5–10, located in the position of Tyr kinase (TyK) domain of Dfak gene from Drosophila melanogaster species group, and observed size difference among the amplified DNA fragments from different species. Further sequencing analysis revealed that D. melanogaster and D. simulans deleted an about 60 bp of DNA fragment relative to other 7 Drosophila species, such as D. elegans, D. ficusphila, D. biarmipes, D. takahashii, D. jambulina, D. prostipennis and D. pseudoobscura, and the deleted fragment located precisely in the position of one intron. The data suggested that intron loss might have occurred in the Dfak gene evolutionary process of D. melanogaster and D. simulans of Drosophila melanogaster species group. In addition, the constructed phylogenetic tree based on the Dfak TyK domains clearly revealed the evolutionary relationships between subgroups of Drosophila melanogaster species group, and the intron loss identified from D. melanogaster and D. simulans provides a unique diagnostic tool for taxonomic classification of the melanogaster subgroup from other group of genus Drosophila.     

基于RAD-SNPs分析的四川核桃良种资源的遗传多样性研究

为了解四川核桃(Juglans)种质资源的遗传多样性,利用RAD二代测序技术对42份核桃良种资源进行测序,分析其遗传结构和遗传多样性。结果表明,共获得70G clean data,Q30平均为96.3%,并获得160 309个多态性SNPs。聚类、遗传结构和主成分分析结果高度一致,42份种质资源聚为两大类,基本反映了两个原始祖先血统,即普通核桃类(AJR,33份)和泡核桃类(AJS,9份),两类群具较高的遗传分化(FST=0.285),且分类与地理位置分布和种群相关;且修正了‘威薄01’、‘白龙1号’和‘石棉巨核’3个品种的类群认定。AJS和AJR类群中分别有9和14个良种为纯血统且亲缘关系较远,而其余的良种均为两个血统的混杂。42个核桃良种资源的核苷酸多样性[Pi(π)]和期望杂合度(He)分别为0.029和0.286,表明这些资源具有丰富的遗传多样性,相对于AJR类群,AJS类群的杂合率(He)与核苷酸多态性更大,而SNP数更少,AJS遗传多样性更丰富。这些为四川的核桃种质资源保存和杂交育种研究奠定了基础。     

基于3种基因序列对百合属Leucolirion组的系统发育与种间关系研究

中国拥有丰富的野生百合种质资源,但有关百合属的系统发育与进化关系研究相对较少。该研究基于ITS、cpDNA(trnV-ndhC、petL-psbE)及单拷贝核基因AKT等3个基因片段,选取特有分布于西南地区的百合属6个近缘类群共48份样本及GenBank获得的数据,对百合属Leucolirion组进行了系统发育与种间关系研究。结果表明:(1)ITS结果支持前人的处理,即将Leucolirion组细分为2个亚组,subsect.Leucolirion6a和subsect.Leucolirion6b。建议将湖北百合(L.henryi)和南川百合(L.rosthornii)归入到subsect.Leucolirion 6a,与泸定百合(L.sargentiae)、淡黄花百合(L.sulphureum)、宜昌百合(L.leucanthum)和岷江百合(L.regale)等4个种一起组成Leucolirion组;原本属于Archelirion组的野百合(L.brownii)与subsect.Leucolirion6b聚为一支,故将它与台湾百合(L.longiflorm)、麝香百合(L.formosanum)等组成一个新组,命名为百合组(sect.Lilium)。(2)组间关系上,Leucolirion组与百合组的系统发育关系较远,前者与分布于日本的Archelirion组形成姐妹类群,而后者与Sinomartagon组的亲缘关系更近。(3)基于叶绿体联合基因和单拷贝核基因AKT的6个近缘种的遗传距离显示,湖北百合与南川百合明显区别于Leucolirion组内拥有白色管状花的4个类群。叶绿体联合基因树和单拷贝核基因树结果表明,泸定百合、淡黄花百合、岷江百合和宜昌百合在遗传水平上表现出了极高的相似性,遗传关系十分相近,这可能与百合属植物特殊的繁育系统有关,影响了物种间遗传变异与分化。     

10种棘豆属植物的trnL-F序列及其分子系统学研究

选择内蒙古27个样地采集的10种棘豆属植物54个单株,提取样品的基因组DNA,对其叶绿体trnL-F序列进行扩增、测序,所得序列利用ClustalX软件进行对位排列,并用MEGA5.0软件采用最大似然法构建系统发育树,以探讨棘豆属的种间关系与系统进化.结果显示:(1)10种棘豆属trnL-F的变异位点54个,信息位点46个,种间碱基差异百分率为1.9％,GC含量变化范围在30.69％～31.50％之间.(2)棘豆属与黄芪属各为一支,自展支持率达99％,支持棘豆属植物为单系起源.(3)系统树中小花棘豆的样本自成一支,为相对独立进化;多叶棘豆、砂珍棘豆和黄毛棘豆的样本相互混杂,表明亲缘关系很近,从而支持《内蒙古植物志》将三者归入真棘豆亚属轮叶棘豆组的观点.(4)刺叶柄棘豆的样本不同样地形成2个分支,对其亚属水平上的分类需进一步探讨.(5)缘毛棘豆与阴山棘豆的样本聚成一支,支持将二者归入矮生棘豆组.研究表明,trnL-F序列可为棘豆属下种间系统发育关系研究提供分子证据.     

阳春砂叶绿体全基因组解析及系统发育研究

以姜科(Zingiberaceae)豆蔻属(Amomum Roxb.)阳春砂(Amomum villosum)为试材,利用Illumina Hiseq 4000测序平台对阳春砂叶绿体基因组进行测序,通过生物信息学分析方法进行序列组装、注释和特征分析,以揭示阳春砂与其他姜科植物的进化关系及其在系统发育中的地位,为豆蔻属植物的物种鉴定提供理论依据。结果表明:(1)阳春砂叶绿体基因组全长164 069 bp,GC含量为36.1%,包括1对29 959 bp的反向重复区(IR)、一个大单拷贝区(LSC;88 798 bp)和一个小单拷贝区(SSC;15 353 bp);共注释得到133个基因,包括8个rRNA基因、38个tRNA基因和87个蛋白编码基因。(2)在阳春砂基因组中共检测到157个SSR位点,大部分SSR均由A和T组成;豆蔻属物种在基因组大小、IR边界区高度保守,核酸变异主要发生在LSC和SSC区。(3)最大似然法(Maximum Likelihood, ML)聚类分析显示,阳春砂与同属的爪哇白豆蔻(Amomum compactum)和白豆蔻(Amomum kravanh)亲缘关系最近,并且与山姜属(Alpinia Roxb.)也有较近的亲缘关系。