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。     

变灰青霉线粒体基因组特征及系统发育分析

本研究对一株分离自细虫草上的变灰青霉SFY00C3菌株线粒体基因组进行测定,分析其组成特征,并探究其与青霉属真菌的系统发育关系。结果表明,SFY00C3的线粒体基因组是一条长度为28 301 bp的环状DNA分子,共编码42个基因(15个蛋白编码基因、2个rRNA基因和25个tRNA基因),其碱基组成有显著的A-T偏好性,25个tRNA基因均可形成典型三叶草结构,并存在32处G-U错配。通过青霉属物种间共线性分析发现其线粒体基因组发生了基因重排;共有的14个蛋白编码基因的Ka/Ks值均小于1,表明受到了纯化选择压力的影响;系统发育分析表明：SFY00C3在青霉属中是一个独立的分支,应该是6种青霉祖先的姊妹。本研究丰富了变灰青霉的线粒体基因组序列信息,为青霉属的系统发育、资源保护及遗传多样性研究提供基础数据。     

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。     

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。     

赤狐线粒体全基因组及系统发育分析

测定了赤狐的线粒体基因组全序列,总长度为16 723 bp,碱基组成为：31.3% A、26.1% C、14.8% G、27.8% T。和大多数哺乳动物一样,赤狐的线粒体全基因组包含13个蛋白质编码基因、2个核糖体RNA基因、22个转运RNA基因和1个控制区。除ND3基因起始密码子为不常见的ATT外,赤狐与北极狐、狼、家犬、郊狼的线粒体蛋白质编码遵循相同模式。在控制区的保守序列区段1和2之间发现一段较长的富含AC的随机重复序列。为了验证赤狐与其他犬科动物的系统发育关系,利用12个重链蛋白质编码基因,分别通过邻接法和最大简约法构建了系统发育树。结果表明：赤狐与北极狐是姐妹群,它们在犬科中都属于赤狐型分支,而灰狼、家犬和郊狼则属于狼型分支,与现有的系统进化研究结果一致。     

基于线粒体基因组的藏马高原适应及系统发育分析

研究测定了西藏那曲（4,500m）、云南中甸（3,300m）、云南德钦（3,300m）地区3匹藏马线粒体全基因组序列。3个地区的藏马线粒体基因组全长以及结构均与韩国济州岛的马类似,但比瑞典马线粒体基因组短。藏马基因组在DNA序列上的两两相似性达993％。通过对线粒体蛋白编码区的分析发现,NADH6基因的蛋白序列在三匹藏马中均表现快速进化的现象。这表明NADH6基因在藏马高原适应进化过程中扮演着重要角色。此外,利用7匹藏马的D—loop区域序列以及与其亲缘关系较近的马的序列首次构建的藏马的系统发育树显示,那曲藏马与中甸、德钦藏马属于不同的分支,且存在较大的遗传多样性,表明藏马可能为多地区起源。     

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。     

黑斑蛙重盘吸虫的线粒体基因组特征及其系统发育研究

重盘科Diplodiscidae Cohn, 1904复殖吸虫是两栖动物最为常见的寄生虫,形态多样,目前未见基于线粒体基因组的遗传多样性研究。本研究记述并分析了寄生于滇蛙Dianrana pleuraden肠道的重盘科重盘属Diplodiscus Diesing, 1836黑斑蛙重盘吸虫D.nigromaculati的线粒体全基因组序列,为后续开展此类吸虫的遗传结构及遗传多样性研究提供了新的数据。黑斑蛙重盘吸虫线粒体基因组全长14 697 bp(GenBank登录号：MW698822),由22个tRNA基因、12个蛋白编码基因、2个rRNA基因和1个非编码区组成;AT含量(60%)高于GC含量(40%),但AT含量为目前已报道同盘总科Paramphistomoidea Fischoeder, 1901中最低;trnG基因和trnE基因的互换成为同盘总科吸虫线粒体基因组遗传结构的重要特征。基于12个蛋白编码基因的系统发育树支持重盘属隶属于重盘科。本研究中,滇蛙为黑斑蛙重盘吸虫的宿主新记录。     

尼罗鳄线粒体基因组全序列分析及鳄类系统发生关系的探讨

大多数脊椎动物的线粒体基因组（约16—18kb）的组成是相对较稳定的,但在不同类群中,线粒体基因组在基因结构和基因排列方式等方面均显示了极大的多样性,这种多样性可能反映了真核细胞不同的进化路线（Saccone et al．,1999）。就目前的研究而言,线粒体基因组是惟一一个能够从基因组水平上来分析动物系统发生的分子标记,可以从线粒体基因组序列信息、基因组成及基因排列方式等进行多方位的分子进化研究,因而线粒体基因组全序列将成为动物分子系统发生最有力的证据（Saccone et al．,1999）。     

虾虎鱼类线粒体全基因组序列结构特征分析及系统发育关系探讨

虾虎鱼类体态变异大、体型小、种类多, 形态鉴定及谱系分类较为困难。为深入开展虾虎鱼类的鉴定、分类及遗传进化等研究, 文章对已获得的26种虾虎鱼线粒体全基因组进行分析。结果发现, 虾虎鱼类线粒体基因组的基因组成及排列模式与大多数脊椎动物线粒体基因组特征基本一致; 由于不同物种的控制区存在不同数量的重复序列而导致基因组序列长度存在明显的差异; 26种虾虎鱼线粒体全基因组序列及不同基因中A+T的含量均超过50%, 并存在碱基G偏倚现象。基于37个编码基因序列, 利用Kimura双参数法计算遗传距离, 发现矛尾刺虾虎鱼与斑尾刺虾虎鱼、斑纹舌虾虎鱼与钝吻舌虾虎鱼分别为同种异名。通过对26种虾虎鱼线粒体基因组控制区序列的比较, 识别了终止结合序列区、中央保守区及保守序列区。利用26种虾虎鱼线粒体基因组的36个编码基因序列构建系统发育树, 发现部分聚类结果不同于传统的形态学分类方式, 虾虎鱼科中的5个亚科出现了明显的分化, 近盲虾虎鱼亚科、背眼虾虎鱼亚科、瓢虾虎鱼亚科亲缘关系较近而聚成一大支, 然后与拟虾虎鱼亚科种类形成姐妹类群, 虾虎鱼亚科与其它的4个亚科亲缘关系较远, 单独成为一个类群。根据分子钟估算结果推测虾虎鱼科物种可能起源于始新世晚期至渐新世时段, 在中新世进一步分化为具有现代表征的虾虎鱼种类。     

访花昆虫野蚜蝇线粒体基因组结构分析

野蚜蝇Syrphus torvus(Osten-Sacken)成虫具访花习性,是重要的传粉昆虫;幼虫捕食蚜虫,是蚜虫重要天敌之一.本研究通过高通量测序、组装拼接获得了完整的野蚜蝇线粒体基因组全序列(GenBank登录号:MW074962),其序列全长为16 444 bp,包含13个蛋白编码基因(PCGs)、22个tRN...     

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。     

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。     

短尾蝮蛇线粒体基因组全序列分析

参照近缘物种的线粒体基因序列设计并筛选得到8对引物,结合TA克隆和步移测序获得了全长17227bp的短尾蝮蛇线粒体基因组全序列.与多数蛇类线粒体基因组类似,其共编码包括13个蛋白、2个rRNA和22个tRNA在内的37个基因,另外还包含2个非编码的富含AT的控制区.基因间排列紧凑,多数基因间间隔极短甚至发生重叠.除nad1、cox1和nad3外,多数蛋白编码基因均以ATG作为起始密码子,终止密码子的使用则存在TAA、AGA、AGG和不完全的T4种情况.基于合并的19个tRNA基因序列组合数据采用NJ、MP和ME3种算法对21种蛇进行了初步的系统发育分析,结果表明,各主要分类单元之间的亲缘关系与前人基于形态学、线粒体12SrRNA和cytb基因序列研究的结论完全一致,这证实了基于合并的线粒体tRNA基因序列进行蛇类物种DNA分子系统学研究的可行性.     

尼罗罗非鱼线粒体基因组全序列测定与系统进化分析

参照已报道的鱼类线粒体基因序列,通过PCR扩增与测序,获得了全长为16627bp的尼罗罗非鱼线粒体基因组全序列,共编码13种蛋白质基因、2种rRNA基因、22种tRNA基因和1段控制区序列.H-链碱基组成具有明显的AT偏向性.由H-链编码的蛋白质基因在第3位密码子上相对于前2个密码子具有一定的G排斥性.L-链编码蛋白质基因在碱基组成上与H-链编码基因存在差异.编码基因除COI以GTG作为起始密码子外,其它均以ATG起始.终止密码子有2种,分别为不完全T-或TA-和TAA.L-链复制起始区位于WANCY区域(tRNATrp-tRNAAla-tRNAAsn-tRNACys-tRNATyr)的tRNAAsn和tRNACys基因间,长度为33bp.系统发育分析显示,源于非洲的口孵鱼属、蓝首鱼属和球丽鱼属聚为单系群,其中口孵鱼属莫桑比克罗非鱼先与同属罗非鱼KM-2006聚类后再与尼罗罗非鱼聚类.     

黑条小车蝗线粒体基因组特征及其系统发育分析

为解析黑条小车蝗（Oedaleus decorus decorus）线粒体基因组特征及其在小车蝗属的系统发育地位,本研究利用长距离PCR技术和引物步移法测序对黑条小车蝗线粒体全基因组进行扩增和组装。结果表明,黑条小车蝗线粒体基因为典型双链环状DNA,全长15 914 bp,A+T含量为75.07%,包含13个蛋白编码基因、22个t RNA编码基因、2个rRNA编码基因和1个位于小核糖体RNA(small rRNA, srRNA)和tRNAIle之间的非编码控制区（D-loop区）。黑条小车蝗线粒体基因组中编码基因的数量及位置排序与小车蝗属其他近源种一致。黑条小车蝗线粒体13个蛋白编码基因的起始密码子均为ATN模式,除ND5使用不完整的T为终止密码子外,其他基因均使用完整的TAA作为终止密码子。22个tRNA编码基因中,21个能形成三叶草结构,只有tRNASer缺少DHU环。预测大核糖体RNA(large rRNA, lrRNA)二级结构共有6个结构域（结构域Ⅲ缺失）和47个茎环结构,预测srRNA二级结构包含3个结构域和31个茎环结构。基因间隔序列共计16处94 bp,间隔序列1～21...     

草兔线粒体基因组全序列及其系统发育关系分析

草兔(Lepus capensis)在我国数量多,分布广,但人们对草兔的系统地理学、草兔与其他兔类的系统发育关系了解不多,其亚种水平的分类也长期存在争议。本研究通过LA-PCR 技术对草兔线粒体基因组全序列进行PCR 扩增、序列测定和分析,并基于线粒体基因组12 个蛋白质编码基因10 776 bp的核苷酸序列,采用贝叶斯法(BI)和最大似然法(ML)构建哺乳纲(Mammalia) 灵长总目(Euarchontoglires)5 个目12 种动物的系统发育关系,结果支持兔形目(Lagomorpha)的单系起源,其中草兔与欧洲野兔(L. europaeus)亲缘关系最近,两者互为姐妹群,进而与家兔(Oryctolagus cuniculus)构成姐妹群关系。此外,基于线粒体细胞色素b 基因全序列,构建31 个兔类个体的系统发育关系,结果显示,草兔与雪兔(L. timidus),云南兔(L. comus) 与高原兔(L.oiostolus),东北兔(L. mandschuricus)与塔里木兔(L. yarkandensis) 有较近的亲缘关系,而在草兔内部,中国的草兔与南非草兔亲缘关系较远,采自江苏盐城的草兔与来自山东、陕西、四川的草兔聚为一支,具有明显较近的亲缘关系。该研究为更好地探讨草兔系统发育关系提供了进一步的分子生物学资料.     

节肢动物线粒体基因组与系统发生重建

对mt基因组的比较研究是探讨节肢动物系统发生的有效手段之一。基因的排列和DNA序列可以为重建节肢动物的系统发生提供有用的信息。目前,已测定mt基因组全序列的节肢动物已增加到44种。归纳、总结了节肢动物mt基因组的基本特征、基因顺序、基因重排的发生和机制等。简要评述基于mt基因组的节肢动物系统发生研究。     

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。     

湾鳄(Crocodylus porosus)线粒体基因组全序列结构分析与鳄类系统发生

该文测序了湾鳄的线粒体基因组全序列,全长为16,917bp。湾鳄mtDNA结构与其他脊椎动物相似,由22个tRNA,2个rRNA和13个蛋白质编码基因及1个非编码的控制区(D-loop)所组成。除NADH6和tRNAGln、tRNAAla、tRNAAsn、tRNACys、tRNATyr、tRNASer(UCN)、tRNAGlu、tRNAPro在L-链上编码之外,其余基因均在H-链编码。基因排列顺序与已测序的鳄类一致,这显示了鳄类线粒体基因排列顺序上的保守性。但鳄类线粒体基因排列顺序与脊椎动物的典型排列方式相比,有较大的差异,尤其是tRNAPhe基因的重排、tRNASer-tRNAHis-tRNALeu基因族的排列方式等。湾鳄mtDNA和已测序的鳄类一样,缺失轻链复制起始点(OLR)。基于17种鳄mtDNA控制区保守区,采用PAUP4.0最大简约法(Maximumparsimony,MP)构建MP树,邻接法(Neighbor-joiningmethod,NJ)构建NJ树,结果显示:食鱼鳄(Gavialisgangeticus)和假食鱼鳄(Tomistomaschlegelii)聚为一支后再与鳄科(Crocodylidae)的其他物种形成姐妹群,这与基于食鱼鳄和假食鱼鳄的线粒体全序列的分析结果一致,支持将食鱼鳄并入鳄科的观点。结果还支持非洲窄吻鳄(Crocodyluscataphractus)与鳄属(Crocodylus)构成姐妹群,可以单独划分为属的观点。