基于COⅠ基因的二化螟种群遗传多样性检测方法

【目的】建立二化螟Chilo suppressalis(Walker)遗传多样性检测与分析方法,以研究转基因水稻是否会对二化螟(靶标昆虫)种群遗传多样性产生显著影响。【方法】从江西、湖南两地采集的二化螟样本中,各随机挑选12只,提取基因组DNA,克隆COⅠ基因的35~692 bp区段(658 bp)进行测序;同时,采用PCR-DGGE技术分析江西3个样本的COⅠ基因遗传多样性,以获取样本群体遗传多样性信息。【结果】对158个COⅠ基因克隆测序结果分析发现,在658 bp的区段中,共有173个位点存在多态,江西二化螟种群的单倍型多样度(h)为0.820,而湖南二化螟种群的单倍型多样度(h)仅为0.542,江西二化螟COⅠ基因多态要比湖南样本丰富。对COⅠ基因1 278~1 493 bp区段(266 bp)进行DGGE分析,共获得5条清晰条带,将分析的3只二化螟样本分成两类,该结果与基因测序结果一致。【结论】测序方法可以获得丰富、详细的二化螟目标基因多态信息,但工作量、实验周期及成本较高;DGGE方法虽然信息量较小,但有通量大、实验周期短、成本低等优点,因此该方法适用于二化螟等昆虫大样本种群遗传多样性研究。本研究建立的方法可以为判断转基因水稻是否会对靶标、非靶标昆虫的遗传多样性产生影响提供可靠的分子依据。     

我国口岸瓜实蝇监测样本的SSR分子标记分析

[目的] 瓜实蝇是世界性检疫害虫,被列入我国口岸常年监测计划中。本研究以检疫性有害生物瓜实蝇为研究对象,利用不同地理种群瓜实蝇的转录组发现特异性的微卫星（simple sequence repeats,SSR）序列,分析我国口岸监测的瓜实蝇样本的遗传多样性。[方法] 利用生物信息学方法,对4个不同地理来源的瓜实蝇转录组进行分析,发现了特异性的SSR序列,并设计特异性引物,选用我国11个省市的49个瓜实蝇监测样本进行测试及验证,使用NTsys和Popgene 32软件进行遗传多样性分析。[结果] 筛选出15对多态性较好的引物,UPGMA聚类分析显示,新疆、四川和广西种群归为一支,浙江、广东、江苏种群归为一支,上海、云南、海南、天津种群归为一支,北京种群单独聚为一支。[结论] 聚类分析结果显示,11个不同省市的瓜实蝇监测样本间基因分化系数为0.6712,表明不同口岸的瓜实蝇监测样本间的遗传分化较大,可能具有不同的来源地,可为进一步开发监测样本溯源技术提供理论依据。     

内蒙古扁蓿豆遗传多样性的ISSR分析

应用ISSR分子标记对分布于内蒙古不同地区的扁蓿豆(Medicago ruthenica)8个地理种群进行了遗传多样性研究.结果表明:扁蓿豆具有较高的遗传多样性;15个引物共扩增出363个位点,物种水平上Nei s基因多样性指数为0.198 9,Shannon多样性指数为0.303 7;种内总基因多样性为0.308 6,种群内基因多样性为0.198 9,64.45%的遗传变异存在于种群内,35.55%的遗传变异存在于种群间,种群间的遗传分化系数为0.355 5,基因流为0.906 4,8个种群间基因交流较少,遗传分化较强.UPGMA遗传距离聚类结果表明,生态地理条件相似的种群优先聚集.     

陕西省异色瓢虫种群遗传结构及其多样性

异色瓢虫是一种重要的天敌昆虫,广泛应用于农业生物防治中.本研究以线粒体COII基因作为分子标记,对陕西省分布的异色瓢虫不同地理种群的遗传结构及遗传多样性进行分析,并探讨不同种群间的遗传分化程度及基因交流水平.结果表明: 在21个种群529头异色瓢虫供试样本的COII序列中,共检测到15种单倍型(Hap1～Hap15),其中Hap1和Hap2所占比例最高,分别占总群体的34.4%和37.6%.总群体单倍型多样性指数为0.732,各种群内单倍型多样性范围在0.652～0.786.种群间总基因流为10.13,总群体遗传分化指数为0.024,说明种群间整体遗传分化程度较低.陕西异色瓢虫种群在进化上呈现中性模型,群体大小保持相对稳定,种群间的遗传分化主要来自种群内部.基于Nei遗传距离构建的种群系统发育树,陕南区域种群与陕北和关中区域种群分化明显.种群间遗传分化与地理距离之间存在一定的相关性,并且区域种群的遗传结构与遗传多样性也表现出一定的地理分布模式,推测秦岭的阻隔及南北气候的差异,使陕北、关中与陕南种群间的基因交流存在阻力,导致南北种群间遗传结构和遗传多样性存在差异.     

基于线粒体Cytb基因的意大利蝗遗传多样性分析

【目的】分析新疆荒漠半荒漠草原意大利蝗Calliptamus italicus不同地理种群的遗传多样性,探讨新疆意大利蝗持续严重发生的分子生物学机制。【方法】测定并获得意大利蝗10个不同地理种群的100条Cytb基因全长序列(1 140 bp),利用DnaSP 5.0和Arlequin 3.5软件分析种群遗传多样性、遗传结构、遗传分化与分子变异,并构建了最大似然法系统发育树及单倍型中介网络图。【结果】在100个序列样本中,共检测出54个单倍型。总群体单倍型多样度H_d为0.890,各地理种群单倍型多样度范围介于0.818-1.000,总群体固定系数F_(st)、遗传分化系数分别为0.017 8、0.018 9,总基因流N_m为13.84,种群间遗传差异(3.31%)远小于种群内的遗传变异(96.69%),结果表明,意大利蝗群体稳定,历史上未出现群体扩张,地理距离可能不是影响种群间遗传距离的重要因素。【结论】新疆意大利蝗不同地理种群间基因交流频繁,通过种群内遗传变异提高适应外界环境能力,可能是其持续严重发生的重要原因之一。     

用ISSR标记分析不同地区紫茎泽兰种群的遗传变异

利用ISSR标记技术分析了我国32个紫茎泽兰地理种群的遗传多样性,结果表明入侵我国的紫茎泽兰具有较大的遗传多样性,物种水平上的Nei's基因多样性为0．235,shannon's指数为0．372。种群间的遗传分化研究表明,大部分变异存在于种群内,总体遗传多样性中仅34．5%来源于种群之间。紫茎泽兰种群间的遗传距离矩阵和空间距离矩阵之间呈轻度正相关(r=0．542,P＜0．001),说明地理隔离可能是阻碍紫茎泽兰种群间基因交流的原因之一。不同海拔高度紫茎泽兰种群的遗传多样性水平呈现随海拔升高而降低的趋势(r=0．368,P＜0．001),各海拔区域种群的平均ISSR标记Nei's基因多样性和Shannon's指数均随海拔升高而有所降低。     

内蒙古地区亚洲小车蝗不同地理种群的RAPD分析

采用随机扩增多态性DNA(RAPD)技术对内蒙古地区亚洲小车蝗Oedaleus asiaticus(B.-bienko)9个不同地理种群90个个体进行扩增,8条随机引物扩增共产生了78条带,多态性片段为62条。对Nei′s基因多样性指数和遗传距离进行分析,结果表明:种群间的遗传分化系数为0.2343,即23.43%的遗传变异存在于种群间,种群内的遗传分化系数为0.7657,即76.57%的遗传多样性存在于种群内,群体内遗传多样性大于群体间遗传多样性。用NJ法对这3个种群的Nei′s遗传距离作聚类分析,结果表明亚洲小车蝗不同种群的遗传分化程度与地理距离具有正相关关系。     

基于微卫星标记的中国枣食芽象甲地理种群遗传多样性分析

【目的】枣食芽象甲Scythropus yasumatsui是我国北方枣树Zizyphus jujuba上的一种重要的灾害性害虫,在陕西、山西、河北、河南等枣树主产区普遍发生。本研究旨在揭示我国枣食芽象甲不同种群间的遗传分化和基因交流规律。【方法】利用枣食芽象甲转录组测序的SSR序列,使用荧光标记PCR及毛细管电泳分型方法,筛选出8个微卫星位点,对我国5个省份(山西、陕西、宁夏、河北和河南)10个地理种群共308头枣食芽象甲样本进行种群遗传多样性分析。【结果】8个SSR位点均存在无效等位基因且偏离哈迪 温伯格平衡。各位点的有效等位基因数(Ne)为2.113~8.016,多态信息含量(PIC)为0.561~0.908,期望杂合度(He)为0.476~0.865;种群间遗传分化系数(Fst)平均值为0.151;基因流(Nm)平均值为1.594。枣食芽象甲种群间遗传分化系数与地理距离之间显著正相关(r=0.596, P=0.0035),基于Nei’s遗传距离和Cavalli-Sforza & Edwards余弦遗传距离的系统进化树将10个地理种群均聚为3个相同的分支。【结论】结果说明,枣食芽象甲种群遗传多样性较高,不同地理种群间存在高度的遗传分化,且有一定的基因交流;地理隔离是影响枣食芽象甲地理种群遗传分化和基因交流的重要因素。     

小菜蛾不同地理种群遗传多样性的ISSR标记研究

为阐明小菜蛾Plutella xylostella不同地理种群的遗传多样性, 应用ISSR技术对我国小菜蛾8个地理种群的遗传多样性进行了研究分析。15条引物扩增出395条ISSR条带, 其中多态性条带占89.11%, 全部个体显示了各自独特的ISSR图谱。ISSR标记的遗传多样性分析结果表明： 小菜蛾无论在物种水平上（P=89.11%, H=0.2706, I=0.4286）, 还是在种群水平上（P=88.80%, H=0.2759, I=0.4349）都表现出较高的遗传多样性。其中, 北京南口种群内遗传变异最大, 海南海口和甘肃兰州种群内遗传变异最小, 南方地区（云南、 湖北）小菜蛾种群遗传多样性明显高于北方地区（北京、 天津、 山东、 黑龙江、 甘肃）种群。据种群变异来源分析, 有5.66%的遗传变异来自种群间, 94.34%的变异来源于种群内（N_m=8.3399）, 不同地理种群间没有明显的遗传分化。本文有关小菜蛾不同地理种群基因流动和遗传变异的研究为小菜蛾抗药性的控制及田间种群的综合防治提供了有价值的分子生物学依据。     

内蒙古小花棘豆遗传多样性的ISSR分析

应用ISSR分子标记对内蒙古西部地区小花棘豆（Oxytropis glabra DC.）6个地理种群进行了遗传多样性研究.结果表明：小花棘豆具有较高的遗传多样性;14个引物共扩增出327个位点,物种水平上Nei＇s基因多样性指数为0.1972,Shannon多样性指数为0.3287;种内总基因多样性为0.1976,种群内基因多样性为0.1653,83.67%的遗传变异存在于种群内,16.33%的遗传变异存在于种群间,种群间的遗传分化系数为0.1633,基因流为2.5613,6个种群间有一定遗传分化,但遗传漂变不会引起遗传分化.UPGMA遗传距离聚类结果表明,生态地理条件相似的种群优先聚集.     

Investigation of the mechanism of temperature sensitivity of the electroreceptors of ampullae of lorenzini

In experiments on Black Sea skates (Raja clavata), the potential of the receptor epithelium of the ampullae of Lorenzini and spike activity of single nerve fibers connected to them were investigated during electrical and temperature stimulation. Usually the potential within the canal was between 0 and –2 mV, and the input resistance of the ampulla 250–400 k. Heating of the region of the receptor epithelium was accompanied by a negative wave of potential, an increase in input resistance, and inhibition of spike activity. With worsening of the animal's condition the transepithelial potential became positive (up to +10 mV) but the input resistance of the ampulla during stimulation with a positive current was nonlinear in some cases: a regenerative spike of positive polarity appeared in the channel. During heating, the spike response was sometimes reversed in sign. It is suggested that fluctuations of the transepithelial potential and spike responses to temperature stimulation reflect changes in the potential difference on the basal membrane of the receptor cells, which is described by a relationship of the Nernst's or Goldman's equation type.I. P. Pavlov Institute of Physiology, Academy of Sciences of the USSR, Leningrad. I. M. Sechenov, Institute of Evolutionary Physiology and Biochemistry, Academy of Sciences of the USSR, Leningrad. Pacific Institute of Oceanology, Far Eastern Scientific Center, Academy of Sciences of the USSR, Vladivostok. Translated from Neirofiziologiya, Vol. 12, No. 1, pp. 67–74, January–February, 1980.     

Principles of organization and evolution of systems of regulation of functions

Evolution of living organisms is closely connected with evolution of structure of the system of regulations and its mechanisms. The functional ground of regulations is chemical signalization. As early as in unicellular organisms there is a set of signal mechanisms providing their life activity and orientation in space and time. Subsequent evolution of ways of chemical signalization followed the way of development of delivery pathways of chemical signal and development of mechanisms of its regulation. The mechanism of chemical regulation of the signal interaction is discussed by the example of the specialized system of transduction of signal from neuron to neuron, of effect of hormone on the epithelial cell and modulation of this effect. These mechanisms are considered as the most important ways of the fine and precise adaptation of chemical signalization underlying functioning of physiological systems and organs of the living organism