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。     

啮总目昆虫的线粒体基因组多样性及系统发育研究进展

啮总目包括啮虫目（皮虱和书虱）和虱目（羽虱和吸虱）,是农业和医学等领域具有重要经济意义和研究价值的类群,目前已鉴定和描述的物种超过10 000个。啮总目昆虫线粒体基因组的变异性在昆虫各类群中最为剧烈,这些变异包括基因组的结构、基因排序、基因含量和链上分布等诸多方面。本文全面分析和总结了啮总目昆虫裂化线粒体基因组的进化属性,并结合两侧对称动物线粒体基因组的裂化特征重构了线粒体基因组环裂化的过程。引入“线粒体基因组核型”的概念来描述动物线粒体基因组丰富的变异程度。动物线粒体的染色体有减小的趋势,而线粒体基因组的裂化正是体现这种趋势的一种重要策略。同时,总结和探讨了目前具有争议的啮总目主要类群间的系统发育关系。本综述为啮总目昆虫线粒体基因组学、啮总目系统发生关系以及两侧对称动物线粒体基因组进化模式的研究提供一个新的视角。     

基于线粒体基因组探讨鲸偶蹄类七种动物的系统发育关系

利用作者已测定的赤麂(Muntiacus muntjak)线粒体全基因组序列和从GenBank检索到的鲸偶蹄类有代表性的长须鲸、河马、奶牛、绵羊、猪、羊驼6种动物的线粒体全基因组序列,按顺序分别连接各自的13个蛋白编码基因、13个氨基酸序列、2个rRNA基因和22个tRNA基因成一个氨基酸序列或核苷酸序列,用DNASTAR软件统计碱基长度和组成;分析奶牛、绵羊和赤麂两两之间蛋白编码基因的序列差异;用MEGA计算7种动物12S和：16S rRNA基因的遗传距离;基于连接在一起的13个蛋白编码基因的氨基酸序列,用NJ法构建系统关系树。结果显示：①偶蹄目反刍亚目牛科的绵羊和同亚目鹿科的赤麂先聚为一亚支,然后与该亚目牛科的奶牛并为一支;猪形亚目猪科的猪和胼足亚目驼科的羊驼并为一支;鲸目须鲸亚目须鲸科的长须鲸和偶蹄目猪形亚目河马科的河马并为一支。②赤麂与绵羊的亲缘关系更近。③推测赤麂与绵羊和奶牛的分歧时间分别约在14．7和16．0百万年前。     

昆虫线粒体基因组重排的研究进展

动物线粒体基因组通常组成稳定,基因排列也相对保守,极少发生重组。但是昆虫的线粒体基因组具有重排的可能性,而且这些重排事件可能为系统发育研究提供重要的信息。因此,深入研究昆虫线粒体基因组的重排可能有助于解决具有争议的系统发生关系。本文对昆虫线粒体基因组的重排类型、重排机理和重排在昆虫系统发育分析中的应用等方面的研究进展进行了介绍。     

中国树花线粒体基因组特征及系统发育分析

中国树花是广布于北半球的一种地衣,具有抗病毒、抗菌、抗氧化、抗肿瘤、抗炎和治疗糖尿病等生物活性。本研究首次对中国树花Ramalina sinensis的线粒体基因组进行测序、组装和注释,结果表明其线粒体基因组是一个长度为38 265 bp的环状分子,共编码42个基因(15个蛋白质编码基因(PCGs)、2个rRNA基因和25个tRNA基因),碱基组成具有明显AT偏好性,其中24个tRNA被成功预测为典型三叶草结构。密码子偏好性分析显示该线粒体基因组对A/U结尾的密码子具有明显偏好性。树花科地衣共线性分析没有发现大面积的基因重排现象。与间枝树花R. intermedia的线粒体基因组比较分析显示这2个物种有着较为亲密的适应性进化关系。15个PCGs的Ka/Ks值各不相同,说明这些基因正在接受不同的选择压力。系统发育分析表明中国树花与间枝树花的亲缘关系很紧密。本研究为树花属的资源保护、系统进化以及遗传多样性研究提供基础数据。     

缨翅目昆虫线粒体基因组的结构特征与比较分析

缨翅目物种是一类具有重要经济意义的微小昆虫。截至目前,GenBank数据库中共收录2科7属9种10条蓟马全线粒体基因组序列。现综述缨翅目昆虫线粒体基因组已有的研究成果,比较分析其基因组特征,包括基因大小、基因组成及重排、碱基组成、密码子使用、蛋白质编码基因、RNA基因、非编码区等;最后,对目前研究中存在的问题进行讨论,并对未来研究进行展望,为进一步系统地研究缨翅目昆虫线粒体基因组等提供了新思路。     

蚜蝇科昆虫线粒体基因组特征及系统发育研究

蚜蝇科昆虫是一类重要的资源昆虫,目前GenBank数据库共收录64种蚜蝇科昆虫线粒体全长基因组序列,涉及蚜蝇亚科(Syrphinae) 3族26种,管蚜蝇亚科(Eristalinae) 5族38种。本文总结了蚜蝇科昆虫线粒体基因组的基本特征,概述了线粒体全基因组在蚜蝇科昆虫系统发育研究中的应用,同时基于线粒体全基因组序列重建了蚜蝇科系统发育关系,并提出今后蚜蝇科昆虫的线粒体基因组学研究重点。     

蒙古狼线粒体基因组序列分析及其系统发育地位

应用Long-PCR和克隆测序法得到蒙古狼(Canis lupus chanco)线粒体基因组全序列,结合GenBank中现有犬科动物线粒体基因组数据,应用最大简约法(MP)、最大似然法(ML)和Bayesian分析法对蒙古狼的系统发育地位进行了探讨。结果如下:蒙古狼线粒体基因组全长16709bp,包含13个蛋白质编码基因、22个tRNA基因、2个rRNA基因和1个非编码区。序列碱基的组成存在明显的A-T偏好性。tRNA基因中除tRNA-Ser(AGY)缺少双氢尿嘧啶(DHU)臂以外,其余均能折叠成典型的三叶草二级结构。大多数蛋白质编码基因的起始和终止密码子与犬科动物有报道相同,COXⅡ基因的起始密码子为ATA,与其他犬科动物不同。基于12S rRNA+16S rRNA+H链上的12个蛋白质编码基因的联合数据的系统发育分析发现,在已报道的狼亚种数据中,西藏狼(Canis lupus laniger)的分化时间最早,其次为阿拉伯狼(Canis lupus arabs),蒙古狼与欧亚狼(Canis lupuslupus)的系统发育地位最为接近。     

植物核基因组核糖体基因间隔区序列的结构特点及其在系统发育研究中的应用

目前,在植物系统发育研究中应用较多的核基因组的核糖体DNA基因间隔区序列主要有5S rDNA基因间隔区、内转录间隔区ITS和基因间间隔区IGS.虽然这些间隔区序列在长度、结构等方面各不相同,但都具有进化速率较快的特点,在植物属及属下分类水平的系统发育关系研究中非常有用.本文重点就核基因组的5S rDNA基因间隔区以及IGS在植物中的特点以及各自在植物系统发育研究中的应用进行了综述.     

有关节肢动物系统发育若干问题的研究进展

近年来对节肢动物系统发育问题的认识有了相当大的变化,尤其是支序分析研究方法的使用,以及来自分子系统学和分子发育生物学的证据,成为继比较形态学之后有力的研究手段,近年来的研究显示线虫,缓步类和有爪类是节肢动物的近缘类群,而非以前绝大多数学者所认为的软体动物的环节动物,对于节肢动物门的单系性及其内部类群间关系的问题,目前倾向于认为（1）节肢动物为单系群;（2）由甲壳类,六足类和多足类联合形成单系群－具颚类;（3）与六足类分子系统学两方面研究的支持;对第3点的争议虽较大,但就论据而言确为优势观点。     

根瘤菌基因组结构的多样性及其与系统发育的关系*

研究探讨依据基因组结构对根瘤菌进行系统发育分类的可行性。采用I-CeuI酶切及脉冲场电泳分析确定25株根瘤菌模式菌株的基因组结构,据此对根瘤菌进行聚群,并与16S rRNA聚群结果相比较。依据基因组结构的近似或不同,25株根瘤菌共分为11个基因组型(genome type,GT)。这些基因组型与依据16S rRNA序列的聚群结果大体一致,其不同之处显示了两种方法各自的特点。因此,基因组的物理结构,即本研究中rm纵子的数量及其在基因组上的位置,可作为系统发育关系的标志而用于根瘤菌的分类。     

鹅观草属三个种的染色体组分析与同工酶分析

本文通过对鹅观草属的三个种:鹅观草(Roegneria kamoji Ohwi)、纤毛鹅观草(R. ciliaris (Trin.) Nevski)和竖立鹅观草(R. japonensis (Honda)Keng)的染色体组分析和二种同工酶电泳酶谱的分析,研究了这三个种的系统关系。两个种均含有两个相同的染色体组。R. kamoji和R. ciliari、R. japonensis的杂种F_1减数分裂均不正常,不能结实;而R. ciliaris和R. japonensis的正反交杂种F_1减数分裂规则,结实正常,两个种之间无生殖隔离。R. kamoji的酯酶和酸性磷酸酯酶同工酶谱与R. ciliaris和R. japonensis有明显区别,而后二种的上述酶谱无明显差异。上述结果均一致地支持了将R. ciliaris和R. japonensis合并为一种的观点,将R. japonensis处理为R. ciliaris的变种。     

单套染色体组在泽蛙雌核单倍体发育中的作用

本文比较了泽蛙(Rana limnocharis Boie)单倍体和二倍体的胚胎发育。结果表明:泽蛙单倍体的生活力低下,器官发生异常,自原肠胚起发育速度减慢。据此,作者讨论了单套染色体组在个体发育中的作用。     

苎麻疫霉激发蛋白基因断裂现象初探

苎麻疫霉（PhytophthoraboehmeriaeSaw．）可分泌具有诱抗作用的激发蛋白（α－elicihn）,根据α－elicitin第24～30和56～63位保守区氨基酸推导的寡核苷酸引物序列,对苎麻疫霉基因组DNA进行特异PCR扩增反应,发现其扩增的DNA片段大于预计的片段。回收纯化的特异扩增DNA,并进行克隆和测序分析,结果表明特异扩增的elicihn基因亚克隆DNA为570hp,大于预计的117bp。在特异片段中,存在3个内含子将基因断裂成4个阅读框架,即ORF1、ORF2、ORF3和ORF4,其中ORF1和ORF4含有与引物相同的序列,但与其它序列与已克隆的elicihn基因无同源性。因此,芒麻疫霉基因组中的elicitin基因可能存在断裂现象。     

中国大陆白腹鼠属的分支系统发育研究

运用Hennig的分支系统学原理和方法,对分布于中国大陆的白腹鼠属7个种的部分外部及头骨形态学特征进行性状数据分析,结合应用Paup和Hennig 86两种分支系统学软件对它们之间的系统发育关系进行研究.结果表明:安氏白腹鼠N.andersoni和川西白腹鼠N.excelsior亲缘关系较近,二者聚在一起,组成了Musser(1981)的安氏白腹鼠种组N.andersoni-Division;另外刺毛鼠N.fulvescens和褐尾鼠N.cremoriuenter的亲缘关系最近,二者先聚在一起,再与社鼠N.confucianus聚在一起,形成了安氏白腹鼠种组的姐妹群;而梵鼠N.brahma是上述5种白腹鼠组成类群的姐妹群,灰腹鼠N.eha则与前6种白腹鼠组成类群互为姐妹群.     

氧化葡萄糖酸杆菌SCB329基因组的大小与结构的研究

收集维生素C产生菌氧化葡萄糖酸杆菌GluconobacteroxydansSCB32 9的纯培养对数期的菌体 ,采用凝胶包埋法制备完整染色体 ,用稀有酶切位点的限制性内切酶和脉冲场电泳技术对SCB32 9的基因组进行了分析 ,SpeⅠ (5′ ACTAGT)酶切有 2 4个片段 ,其大小从 1 0kb到32 0kb,用XbaⅠ (5′ TCTAGA)酶切产生 40个片段 ,其大小从 4kb到 2 0 0kb,综合两种限制酶酶切片段长度的总和结果 ,SCB32 9基因组大小为 2 70 0kb,SCB32 9基因组由一条 2 50 0kb的染色体和一个 2 4 5kb的质粒组成。通过用脱氧核糖核酸酶Ⅰ和S1核酸酶处理其基因组后电泳证实SCB32 9的染色体和质粒的拓扑学结构均为环状     

淡水豚类分子系统发生的研究

测定了白暨豚和恒河豚细胞色素ｂ基因３０７ｂｐ的ＤＮＡ序列,并与其它鲸类的相应序列合并,分析了淡水豚类（恒河豚、印河豚、白暨豚、亚河豚和弗西豚）的系统学位置和系统发生。淡水豚类不同属间的序列差异已达到或超过了其它齿鲸类科间的差异水平,因此它们分别归属于不同的科,即恒河豚科、白暨豚科、亚河豚科和弗西豚科。系统发生分析支持淡水豚类和海豚类之间具有下述的关系：（恒河豚科（（白暨豚科（亚河豚科,弗西豚科））海豚总科））。即淡水豚的４个科中,恒河豚科是最早分化的一支,其次是白暨豚科,然后是亚河豚科和弗西豚科的分化。白暨豚科和亚河豚科＋弗西豚科组成海豚总科的姊妹群,并与海豚总科一同组成海豚下目。恒河豚与其它淡水豚类间无直接的亲缘关系。淡水豚类是并系的。把恒河豚类独立为恒河豚总科是合理的。初步认为有理由把白暨豚类也作为一个总科级的支系。恒河豚和印河豚间的序列差异极小,两者可能只是同一个种的２个亚种。     

THE DNA POLYMERASE GENE OF A BROWN ALGAL VIRUS: STRUCTURE AND PHYLOGENY

We have reported the complete sequence of the DNA polymerase gene from the virus that infected a filamentous brown alga, Feldmannia sp. (FsV). The DNA polymerase gene from FsV encoded 986 amino acids and contained all the conserved motifs of 3'-5' exonuclease domains and catalytic domains found in B-family (α-like) DNA polymerases. The codons for the FsV DNA polymerase appeared to have some bias toward guanine/cytosine (G/C) in the third position. The phylogenetic analysis of the FsV DNA polymerase gene and other viral DNA polymerase genes indicated that FsV belongs to a family of algal viruses recently defined as Phycodnaviridae.     

番木瓜环斑病毒华南强株系cDNA文库的构建及其基因组3''''端区域结构的研究

以λ-ZAPⅡ噬菌体为载体,构建了番木瓜环斑病毒华南强株系(PRV-SM)基因组cDNA文库。以PCR扩增的外壳蛋白(CP)基因为探针筛选出阳性克隆。酶谱和序列分析确定,其中两个阳性克隆除重叠部分外为长达2676个核苷酸的基因组3′端区域。其中包括棱内含体蛋白b(NIb)基因的1607个棱苷酸,CP基因的858个核苷酸和基因组3′端非编码区的211个核苷酸(不包括polyA尾巴)。PRV-SM的NIb含有依赖于RNA的RNA聚合酶的8个特征性保守序列,可能是参与基因组RNA复制的核心亚基。与其他株系比较,NIb的氨基酸变化主要集中在其C端和N端。PRV-SM 3′端非编码区有一段28个核苷酸的正向重复序列,能在其内形成茎环二级结构,并且在各株系间具有高度保守性。NIb,CP和3′端非编码区的总的序列比较表明,SM株系与国外报道的其他株系亲缘关系相对较远。