应用DNA复合条形码技术研究秦岭水生动物多样性

基于新一代测序技术的DNA复合条形码技术,以其简便快捷和省时省力的特点,已经成为监测生物多样性的主要方法。采用这一技术,选取COⅠ和18S rRNA两个条形码标记,对秦岭5个淡水水域内,不同生境下10个样品的水生动物多样性进行了初步调查。区系组成结果显示:18S rRNA基因鉴定了9门42纲52目,COⅠ基因鉴定了5门11纲36目,而两个条形码标记共鉴定了10门48纲89目。群落组成分析结果显示:COⅠ分析得到样本中含量相对较高的类群是双翅目、毛翅目、基眼目、鞘翅目、蜉蝣目等;而18S rRNA分析得到样本中主要有节肢动物门、软体动物门和扁形动物门三个大门。此外,两者的分析结果也表明所选样地下游的类群数要高于上游。α多样性分析结果显示:金龙峡、沣峪口和石砭峪3个受人类影响较大样地的群落丰富度和群落多样性相对较高,而五台山和子午峪两个自然样地的物种丰富度和群落多样性相对较低,表明一定程度的外来干扰会对一个地方的水生生物多样性有明显的提高。β多样性分析结果显示,不同环境因素下样品的群落结构差异性较大,而相似环境因素下样品的群落结构差异性则相对较小。此外,在聚类分析时,环境相似性较高的样品首先聚集在一起,而且群落相似性也相对较高。     

真菌DNA条形码技术研究进展

DNA条形码(DNA barcoding)技术作为一门新兴的物种鉴定方法以其灵敏、精确、方便和客观的优势,在动植物和微生物的分类鉴定中已经得到广泛应用.真菌鉴定中常用作标准条形码的是核核糖体DNA内转录间隔区(Internal transcribed spacer,ITS),如今也有一些新型条形码被发现和应用到实际操作中,如微条形码、ND6、EF3.本文对DNA条形码技术的产生和发展做出了总结,通过研究其在真菌中应用的实际案例分析了DNA条形码技术的优缺点及发展趋势,并指出DNA条形码技术将以全新的视角来弥补传统分类学的不足,最终实现生物自身的序列变异信息与现有形态分类学的结合.     

DNA复合条形码在太白山土壤动物多样性研究中的应用

DNA复合条形码技术(metabarcoding)将DNA条形码与高通量测序技术相结合,快速便捷地鉴定群落混合样本中的物种,成为监测群落中物种组成和丰富度的可靠方法。采用这一方法分析了秦岭太白山5种不同生境的中小型土壤动物多样性,共得到土壤动物3门9纲28目199科。群落组成分析显示生境的变化对土壤动物群落组成有一定的影响。α多样性分析显示土壤动物群落丰富度指数最高的生境为针叶林,最低的为农田;土壤动物群落多样性指数最高的生境为针叶林,最低的为落叶小叶林。群落相似性分析显示高山草甸、针叶林和农田3种生境的土壤动物群落组成相似性较高,落叶小叶林和落叶阔叶林的土壤动物群落组成与这3种生境的差异较大,落叶小叶林与落叶阔叶林的土壤动物群落组成差异也较大。     

真菌DNA条形码研究进展

DNA条形码（DNA barcode）是通过一段短的标准DNA片段实现物种的快速、准确和标准化鉴定。线粒体细胞色素C氧化酶亚基I（COI）基因作为动物的DNA条形码已广泛应用于物种鉴定中,在植物上已选定叶绿体rbcL和matK基因作为基本的DNA条形码。目前世界各国真菌学家正对不同的真菌类群进行不同基因片段的筛选与评价,并在第四届国际生命条形码大会上正式推荐了ITS作为真菌的首选DNA条形码。对国内外真菌DNA条形码的研究进展进行总结与分析,并展望真菌DNA条形码的应用前景。     

基于环境DNA宏条形码技术的秦淮河生物多样性研究

秦淮河是南京的母亲河,其生物多样性受城市化进程影响面临严重威胁,而物种资源调研是生物多样性保护的基础。环境DNA宏条形码技术较形态学监测是一种简单高效、灵敏度高的新型监测技术。为探究秦淮河浮游生物、底栖动物及鱼类的生物多样性,于2019年7月,采用环境DNA宏条形码技术对其进行了探究,并分析了秦淮河上下游间的差异及环境因子对其群落结构的影响。结果表明:秦淮河共监测到浮游动物13属22种407个操作分类单元(Operational Taxonomic Units, OTUs),浮游植物85属60种4445个OTUs,底栖动物16属17种212个OTUs,鱼类53属44种1663个OTUs。其中浮游动物以游泳轮虫目(Ploima)和双甲目(Diplostraca)为主,共占浮游动物63.37%,浮游植物以隐藻门(Cryptomonas)和褐藻门(Ochrophyta)为主,共占浮游植物88.11%,底栖动物中节肢动物门(Arthropoda)占比最高,达91.67%,鱼类中鲤形目(Cypriniformes)占比最高,达69.99%。与秦淮河历史形态学监测数据相比,环境DNA宏条形码技术在...     

DNA条形码

一条DNA条形码可以记录下生物学多样性并保证我们对来自毒物的安全吗？     

蝗虫肠道微生物总DNA提取方法的比较

采用Bead beating法和QIAamp DNA stool mini kit法提取蝗虫肠道微生物总DNA,并对2种方法提取DNA的得率、完整性以及16SrRNA基因扩增产物的变性梯度凝胶电泳(denaturing gradient gel electrophoresis,DGGE)图谱等进行综合比较。结果表明,Bead beating法提取DNA的得率显著高于QIAamp DNA stool mini kit法(P=0.042),而QIAamp DNA stool mini kit法提取DNA片段更完整。PCR-DGGE检测微生物多样性结果显示,QIAamp DNA stool mini kit法提取DNA所代表的微生物群落多样性略高于Bead beating法,但Mann-Whitley统计学检验表明用2种方法检测蝗虫肠道微生物多样性无显著差异(P=0.17)。因此在蝗虫肠道微生物群落多样性的检测中QIAamp DNA stool mini kit法具一定的优势,而Bead beating法同样适用。     

DNA条形码及其在生物多样性研究中的应用

DNA条形码是利用生物体内标准的、有足够变异的、易扩增且相对较短的DNA片段对物种进行快速准确鉴定的技术。自2003年DNA条形码相关概念提出以来广受关注,国内外相继开展了DNA条形码及信息系统建设研究,为DNA条形码技术的发展提供了坚实的研究基础和生物信息学分析平台。DNA条形码技术弥补了传统分类学的不足,为生物多样性研究提供了新的思路和方法。本文介绍了DNA条形码的产生与发展过程,国内外DNA条形码技术与信息系统建设研究进展,重点阐述了DNA条形码技术在物种鉴定、濒危物种保护、隐存种发现、生物多样性评估等研究领域中的应用。最后结合DNA条形码技术目前存在的问题,对其在相关研究领域的应用前景进行了展望。     

基于环境DNA宏条形码的洱海鱼类多样性研究

研究使用环境DNA宏条形码(eDNA metabarcoding)检测洱海鱼类多样性,探索适用于洱海鱼类多样性监测和保护的新方法。通过水样采集、过滤、eDNA提取、遗传标记扩增、测序与生物信息分析的环境DNA宏条形码标准化分析流程,从洱海16个采样点中获得可检测的9个采样点数据,共检测出17种鱼类,其中土著种5种、外来种12种;鲫(Carassius auratus)、鳙(Hypophthalmichthys nobilis)、麦穗鱼(Pseudorasbora parva)、泥鳅(Misgurnus anguillicaudatus)和食蚊鱼(Gambusia affinis)为优势种。研究结果表明虽然环境DNA宏条形码无法完全替代传统的鱼类监测方法,但作为一种新兴的生物多样性监测手段,其可用于快速检测洱海鱼类多样性及其空间分布。     

基于DNA宏条形码技术的蓝彩带蜂粉源植物多样性研究

蓝彩带蜂(Nomia chalybeate Smith, 1875)隶属隧蜂科彩带蜂属,是一种典型的广访花性野生蜜蜂,广泛分布于我国东部地区及日本、韩国、印度、缅甸等国家。本研究基于我国东部9个省份18个不同样地20份蓝彩带蜂蜂粮样本,包括安徽省(AHGZ、AHJZ)、重庆市(CQSMS、CQWS)、福建省(FJSM)、广西省(GXHP、GXLZ)、湖南省(HNHY、HNQY)、海南省(HNLS、HNWC)、江西省(JXGX、JXJG6、JXJG8、JXQY6、JXQY8、JXYZ)、山东省(SDLL)、浙江省(ZJCS)。利用DNA宏条形码研究该蜂粉源植物的多样性,为全面掌握该蜂的粉源植物及保护策略提供理论依据。结果表明该蜂粉源植物共涉及47科,99属,124种,其中黄荆(Vitex negundo)是最优势种、其次是罗伞树(Ardisia quinquegona)和山莓(Rubus corchorifolius)。Alpha多样性指数分析显示：SDLL样本的物种丰富度和多样性最高,FJSM样本的丰富度和多样性最低。不同样地的粉源植物多样性具有差异,但该蜂同一样地不同时期的粉源植物多...     

不同培养基对兰科药用植物手参原球茎共生真菌的分离效果

兰科植物手参Gymnadenia conopsea作为国家二级重点保护野生植物具有重要的药用价值。目前手参还未实现人工栽培,但其种子的真菌共生萌发已获成功。为明确除促萌发真菌外,还有哪些土著真菌参与了手参种子的萌发过程,本研究在自然条件下采用促萌发真菌伴播手参种子,获得了种子萌发形成的原球茎,进而对比了6种常见的培养基PDA (马铃薯葡萄糖琼脂培养基)、MMN (改良Melin-Norkrans培养基)、FIM (真菌分离培养基)、MEA (麦芽浸膏琼脂培养基)、CAM (胡萝卜葡萄糖琼脂培养基)和CMA (玉米粉琼脂培养基)对手参原球茎共生真菌分离效果的影响。共从6种培养基上分离获得了75个菌株,其中MMN、CAM、PDA、FIM、MEA、CMA培养基依次分离得到20株、16株、15株、11株、8株、5株菌。此外,真菌的多样性分析结果表明,MMN培养基的Chao 1、Shannon-Wiener和Simpson多样性指数最高,CAM和PDA培养基次之,CMA培养基最低。综上所述,真菌分离效果最好的是MMN培养基,其次是CAM和PDA培养基,而FIM和MEA培养基对真菌的分离效果影响不大,CMA培养基的分离效果最差。本研究结果可为其他兰科植物原球茎共生真菌的分离提供借鉴,所获得的菌株也有望进一步应用于功能菌剂的研发。     

陕西汉中地区蝗虫种类及区系特点

汉中地区的蝗总科昆虫有5科33属51种,锥头蝗科Pyrgomorphidae1属2种,斑腿蝗科Catantopidae9属19种,网翅蝗科Arcypteridae5属12种,斑翅蝗科Oedipodidae12属13种,剑角蝗科Acrididae5属5种。汉中地区蝗总科的昆虫以东洋界为主,共23种,占45.1%,其次为汉中地区特有种类10种,占19.6%,古北界和两界共有种类均为9种,均占17.6%。物种数量在各县区分布不均匀。     

蒙古栎根内及根围土壤中共生真菌和细菌群落组成分析

为探究中国东北地区森林根系和根围土壤中共生真菌的分布状况,分析了黑龙江省五大连池市蒙古栎Quercus mongolica纯林中根内及根围土壤中共生真菌和细菌群落的组成。结果表明,根内真菌的1 295个OTUs中有209个OTUs为共生真菌,隶属于36属,相对丰度25.46%;根围土壤真菌1 513个OTUs中有285个OTUs为共生真菌,隶属于40属,相对丰度59.91%;根内与根围土壤共同拥有共生真菌33属,根内特有3属,根围土壤特有7属。其中,外生菌根真菌为根内和根围土壤中共生真菌的主要类群,分别占共生真菌的98.82%和99.80%。定殖根内的细菌共获得5 550个OTUs,隶属于400属;根围土壤细菌获得8 406个OTUs,隶属于436属,根内细菌群落的Shannon指数和Chao1指数均低于根围土壤的。PICRUSt功能预测分析结果表明,根内的信号转导通路与信号分子和相互作用通路（包括CAM配体、ECM-受体相互作用等通路）的丰度低于根围土壤,而膜运输通路与信号分子和相互作用通路（包括细菌毒素、细胞抗原等通路）的丰度高于根围土壤。根内与根围土壤中菌根辅助细菌组成差异分析结果表明,除慢生根瘤菌属 Bradyrhizobium外,根内其余9属的相对丰度均高于根围土壤,尤其假单胞菌属 Pseudomonas的相对丰度远高于根围土壤。     

Development of DNA barcodes for selected Acacia species by using rbcL and matK DNA markers

Acacia species are very important tree species in tropical and subtropical countries of the World for their economic and medicinal benefits. Precise identification of Acacia is very important to distinguish the invasive species from rare species however, it is difficult to differentiate Acacia species based on morphological charcters. In addition, precise identification is also important for wood charcterization in the forest industry as these species are declining due to illegal logging and deforestation. To overcome thsese limitations of morphological identification, DNA barcoding is being used as an efficient and quick approach for precise identification of tree species. In this study, we selected two chloroplast and plastid base DNA markers (rbcL and matK) for the identification of five selected tree species of Acacia (A. albida, A. ampliceps, A. catechu, A. coriacea and A. tortilis). The genomic DNA of the selected Acacia species was extracted, amplified through PCR using specific primers and subsequently sequenced through Sanger sequencing. In matK DNA marker the average AT nucleotide contents were higher (59.46%) and GC contents were lower (40.44%) as compared to the AT (55.40%) and GC content (44.54%) in rbcL marker. The means genetic distance K2P between the Acacia species was higher in matK (0.704%) as compared to rbcL (0.230%). All Acacia species could be identified based on unique SNPs profile. Based on SNP data profiles, DNA sequence based scannable QR codes were developed for accurate identification of Acacia species. The phylogenetic analysis based on both markers (rbcL and matK) showed that both A. coriacea and A. tortilis were closely related with each other and clustered in the same group while other two species A. albida and A. catechu were grouped together. The specie A. ampliceps remained ungrouped distantly, compared with other four species. These finding highlights the potential of DNA barcoding for efficient and reproducible identification of Acacia species.     

Mitochondrial DNA variation in North American Oedipodinae

Restriction fragment analysis of mitochondrial DNA (mtDNA) was used to examine genetic variation and population structure in 13 species of banded-winged grasshoppers (subfamily Oedipodinae). Total DNA of 246 individuals was digested with 11 restriction enzymes and probed with three clonedEcoRI fragments representing the entire mitochondrial genome ofMelanoplus sanguinipes. On average, members of this subfamily were five times more variable than those in another subfamily, Melanoplinae, previously examined. This would appear to lend support to Vickery's claim that the time of origin of Nearctic oedipodines is more ancient than that of melanoplines. With respect to population structure, a few different patterns were exhibited. Species such asCamnula pellucida had populations containing a mixture of haplotypes, some widespread and some geographically restricted. In contrast,Chortophaga viridifasciata populations were characterized by unique assemblages of diverse haplotypes. Phylogeographic hypotheses are advanced to account for these observations.     

深圳大鹏湾六种珊瑚共附生真菌多样性研究

本研究使用6种不同培养基对深圳大鹏湾6种珊瑚上的共附生真菌进行平板涂布法分离培养,结合ITS-rDNA基因序列特征和形态学特征进行鉴定来研究深圳大鹏湾海域珊瑚共附生真菌的多样性。共分离培养出457株真菌菌株,分属于7个属,分别为红酵母属Rhodotorula（180株）、曲霉属Aspergillus（170株）、木霉属Trichoderma（50株）、青霉属Penicillium（34株）、枝孢属Cladosporium（21株）、透孢黑团壳属Massarina（1株）和弯颈霉属Tolypocladium（1株）,其中优势属为红酵母属Rhodotorula和曲霉属Aspergillus,占菌株分离总数的76.59%。单独鹿角珊瑚上分离到的共附生真菌数量和种类最多,为160株9种;在该种珊瑚上还分离出弯颈霉属Tolypocladium sp.,该属真菌此前从未在珊瑚共附生真菌的研究中分离出来。本研究还发现SDA培养基分离出的共附生真菌数量最多,CDA培养基的真菌数量最少,表明不同培养基分离的共附生真菌多样性存在差异。     

沧州市郊区蝗虫的初步调查

作者于 1 998～ 2 0 0 0年对沧州市郊区的蝗虫资源进行了调查 ,结果显示蝗亚目昆虫 1 9种 ,分隶于 2总科 7科 1 7属 ,分布于芦苇湿地、碱荒地和农耕旱地 3种生态环境。明确了各种生态环境的优势种、常见种和稀少种类 ,其区系为古北界与东洋界过渡地带 ,以古北界为主     

DNA条形码在入侵植物鉴定中的应用进展

生物入侵对世界经济、环境造成了巨大的影响,已经成为世界关注的焦点。传统的海关检验方法存在鉴定缓慢、准确率低、鉴定专家稀缺等问题,因此急需一种鉴定率高、操作简单和快速的方法对入侵植物的繁殖体进行精确的鉴别。DNA条形码是一种基于DNA序列差异进行物种鉴定的技术,鉴定结果只受样品组织内DNA保存状况影响,不受形态学性状保存状态影响,只需掌握简单分子生物学技术的工作人员即可实现对未知样品的鉴定,在入侵植物检疫鉴定中有很大的应用潜力。根据入侵植物进化快、变异多的特点,可优先考虑种间、种内差异度高的ITS基因作为核心条形码,再以mat K和rbc L基因为辅助条形码。本文分析了植物DNA条形码技术及其衍生出的超级DNA条形码和metabarcoding技术在入侵植物鉴定中的应用潜力,提出构建入侵植物DNA条形码参考数据库与智能植物志(i Flora)相结合,为利用DNA条形码技术对入侵植物进行快速鉴定和相关研究提供参考。     

漳江口红树林沉积物可培养真菌多样性

红树林真菌由于其独特的生态特征、多样性特点和丰富的新型生物活性代谢产物而引起了广泛的关注。本文以漳江口红树林保护区4个采样点的沉积物为研究对象,采用8种筛选培养基（RBM、PDA、CDA、Martin、YM、SDA、ISP2和R2A）分离可培养真菌,根据ITS序列分析对其进行物种鉴定,并利用多样性指数分析评价不同采样点真菌群落的差异。结果共分离到274株真菌,隶属于2门12纲23目39科52属,其中优势属为枝顶孢属（Acremonium）（20.8%）和青霉属（Penicillium）（11.3%）,其次是枝孢属（Cladosporium）（7.3%）和帚枝霉属（Sarocladium）（7.3%）。8种筛选培养基中,分离出真菌种属类型最丰富的培养基是RBM,其次是PDA。根据Shannon-Wiener多样性指数（H′）、Simpson优势度指数（D）、Magalef丰富度指数（R）和Pielou均匀度指数（J）的分析结果,在属的水平上,距海洋的位置越近,真菌的群落多样性越高,真菌分布越均匀。     

内蒙古锡林河流域三种草原蝗虫对植物高度选择的观察

在实验条件下,观察了发生期及个体大小不一致的3种草原蝗虫对植物高度选择情况．结果表明：蝗虫对植物高度的选择与其本身发生时期及个体大小相关,是物种长期进化的结果,同时,还探讨了蝗虫对植物高度的选择与温度、温度及光照强度之间的关系．