秧鸡科部分鸟类线粒体基因组的比较及系统发育关系分析

秧鸡科鸟类的系统发育关系尚不明确,本研究通过对秧鸡科11属共17种鸟类的线粒体基因组中各基因进行变异位点和简约信息位点分析。选取变异位点和简约信息位点含量均较高的CR、ND2、ND4、ND5及线粒体基因组分别作为分子标记,采用NJ法、ML法和贝叶斯法分别构建系统发育树。通过对各系统树进行比较分析,结果表明:红胸田鸡、小田鸡、紫水鸡、南秧鸡、黑水鸡、白骨顶鸡、新西兰秧鸡、粟腹秧鸡、红眼斑秧鸡、冲绳秧鸡和奥岛秧鸡的系统发育关系明确;考虑将董鸡属划入苦恶鸟属、粟腹秧鸡划入到纹秧鸡属;支持侏秧鸡科独立成科;完整的线粒体基因组是解决秧鸡科鸟类系统发育关系的最优分子标记。研究结果将为后续增加种属,进一步解决秧鸡科鸟类的系统发育关系提供指导。     

基于线粒体COI基因探讨鹟亚科部分属和种的分类地位

采用PCR扩增、测序的方法,对鹟亚科(Muscicapinae)6属16种鸟类的线粒体COI基因序列1176bp进行测定,并以荒漠伯劳和发冠卷尾作为外群构建Bayes、ML、MP3棵系统发育树。结果支持:寿带属(Terpsiphone)、扇尾鹟属(Rhipidura)、方尾鹟属(Culicicapa)3属与鹟亚科其他鸟类亲缘关系较远,扇尾鹟属与方尾鹟属亲缘关系较近;鹟属(Muscicapa)为单系发生,本研究结果未能确定它与仙鹟属、姬鹟属的进化关系;铜蓝鹟(Muscicapa thalassina)从鹟属中移出,归入仙鹟属。上述结论解决了鹟亚科部分属间的进化关系,为鹟亚科分类系统的研究提供了分子水平证据。     

基于线粒体细胞色素b基因序列的雀形目18种鸟系统发育关系

采用线粒体细胞色素b(cytochrome b)基因,利用DNA测序的方法研究了雀形目18种鸟类的分子系统发育关系。通过序列分析比对,运用邻接法和最大似然法构建了雀形目18种鸟类的系统发育树,结果表明,燕雀类和类的分歧程度达到了科级水平,建议分别独立成科;长尾山雀可从山雀科中分离出来,单列成科;柳莺归入柳莺亚科(Phylloscopinae),树莺归入大苇莺亚科(Acrocephalinae)。Cytb基因的各主要分支中存在着相对恒定的分子钟,根据鸟类mtDNA的cytb进化速度大约是每百万年1.6%,得到18种鸟的科间分歧时间在10.5百万年左右,科内分歧在9.0百万年左右。     

基于线粒体基因cyt b的鹟亚科部分鸟类系统发育

采用分子系统学方法对鹟亚科(Muscicapinae)6属31种鸟类的cytb基因序列992bp进行系统发生分析。以荒漠伯劳(Lanius isabellinus)和发冠卷尾(Dicrurus hottentottus)为外群,采用贝叶斯法(Bayesian,BI)、最大似然法(Maximum-likelihood,ML)和最大简约法(Maximumparsimony,MP)分别构建鹟亚科的系统发育树。结果支持:寿带属(Terpsiphone)、扇尾鹟属(Rhipidura)与方尾鹟属(Culicicapa)可从鹟亚科中移出,其中寿带属归入王鹟科(Monarchidae),扇尾鹟属与方尾属归入扇尾鹟科(Rhipiduridae);鹟属(Muscicapa)、仙鹟属(Niltava)为单系发生,并聚为姐妹群,亲缘关系较近;姬鹟属(Ficedula)并非单系发生,白眉姬鹟(Ficedulazanthopygia)在3种系统发生树中的位置差别较大,研究结果未能确定其分类地位;铜蓝(Muscicapa thalassina)与白腹蓝(Cyanoptila cyanomelana)亲缘关系较近,前者应从属中移出,后者应从姬属移出,共同归入仙属或列为仙属的姐妹属。上述结论解决了亚科部分有争议属、种间的进化关系,为亚科分类系统提供了DNA水平证据。     

CO Ⅰ SEQUENCE VARIATIONS AND PHYLOGENETIC RELATIONSHIPS AMONG 13 SPECIES OF TETRAONIDAE BIRDS

线粒体DNA中的细胞色素C氧化酶亚基Ⅰ基因,即CO Ⅰ是DNA条形编码的主要基因,是一个很好的物种鉴定工具,目前广泛应用于鸟类系统发育研究.通过测定花尾榛鸡和黑琴鸡CO Ⅰ基因的序列,并结合GenBank中松鸡科13种鸟类的同源序列,对松鸡科鸟类进行了序列变异和系统发育分析.结果显示,松鸡科物种的种间变异大于种内变异.序列分歧和系统分析结果支持花尾榛鸡Tetrastes bonasia归于松鸡科Tctraonidae榛鸡属Tetrastes.黑琴鸡Lyrurus tetrix与Tetrao属中其它物种的分歧小于松鸡科其它属间分歧,且黑琴鸡聚在Tetrao内,研究结果倾向支持黑琴鸡归于松鸡属Tetrao.     

松鸡科13种鸟类COⅠ序列变异及系统发育分析

线粒体DNA中的细胞色素C氧化酶亚基Ⅰ基因,即COⅠ是DNA条形编码的主要基因,是一个很好的物种鉴定工具,目前广泛应用于鸟类系统发育研究。通过测定花尾榛鸡和黑琴鸡COⅠ基因的序列,并结合GenBank中松鸡科13种鸟类的同源序列,对松鸡科鸟类进行了序列变异和系统发育分析。结果显示,松鸡科物种的种间变异大于种内变异。序列分歧和系统分析结果支持花尾榛鸡Tetrastes bonasia归于松鸡科Tetraonidae榛鸡属Tetrastes。黑琴鸡Lyrurus tetrix与Tetrao属中其它物种的分歧小于松鸡科其它属间分歧,且黑琴鸡聚在Tetrao内,研究结果倾向支持黑琴鸡归于松鸡属Tetrao。     

基于CHD基因序列的隼形目12种鸟系统发育关系

对12个隼形目物种CHD基因的一段内含子序列进行比较和分析。CHD-W和CHD-Z基因的多态性存在差异,CHD-W基因不适合系统发生学的研究。通过对CHD-Z基因扩增序列构建的NJ和MP树,结果显示隼科鸟类与鹰科和鹳科鸟类关系较远,与传统形态分类和和鸟类新的分类系统不一致。在白腹鹞的分类地位上与传统形态学分类不一致,将白腹鹞归入鹰属一支。NJ树显示鸢属(黑鸢)与鵟属(毛脚鵟)亲缘关系较近,MP树显示鵟鹰属(灰脸鵟鹰)与鵟属(毛脚鵟)亲缘关系较近。NJ和MP树都显示雕属(金雕)和鹰雕属(鹰雕)与其他鹰科各属亲缘关系较远。     

中国库蚊属四十个种(亚种)的分子系统发育关系研究(双翅目:蚊科)

【目的】对在中国有分布的库蚊属Culex种(亚种)的COⅠ序列和ITS2序列进行测序,构建和讨论这些种(亚种)的分子系统发育关系。【方法】测定了库蚊属20个种(亚种)的COⅠ和ITS2序列,并从NCBI数据库中下载了库蚊属另外20个种(亚种)的COⅠ和3个种(亚种)的ITS2序列。对库蚊属40个种(亚种)的COⅠ序列和其中23个种(亚种)的ITS2序列进行碱基构成、种间遗传距离和饱和度分析,并对COⅠ+ITS2序列进行ILD(incongruence length difference)检验。分别使用2种分子数据集(COⅠ和ITS2)的核苷酸序列,用最大似然法(ML)、贝叶斯法(BI)、邻接法(NJ)和最大简约法(MP)推断这些种的系统发育关系。通过Kishino-Hasegawa(KH)和ShimodairaHasegawa(SH)检验评估这4种系统树间的差异,确定最为合理的系统发育树。【结果】本研究新测序获得20种(亚种)的COⅠ和ITS2序列的长度范围分别为625~685 bp和300~559 bp。COⅠ和ITS2序列在库蚊属成对蚊种间的遗传距离分别是0.002~0.198和0.006~1.807。库蚊属23个种(亚种)的COⅠ+ITS2序列的ILD检验结果显示,数据集具有不相容性,因此COⅠ+ITS2序列不适用于这些种(亚种)的系统发育研究。经KH和SH检验显示,4种系统发育树中,基于COⅠ序列构建的BI树最为合理,而基于ITS2序列构建的MP树最为合理。基于COⅠ核苷酸序列所构建的BI树显示,除幼小库蚊Cx.infantulus和短须库蚊Cx.brevipalpis外,各亚属间成员聚类结果与传统的形态学归类结果吻合;路蚊亚属Lutiza和包蚊亚属Barraudius都归入库蚊亚属Culex内;梅蚊亚属Maillotia和新库蚊亚属Nexoculex聚为一支;库状蚊亚属Culiciomyia、真黑蚊亚属Eumelanomyia和簇角蚊亚属Lophoceramyia均显示为单系。基于ITS2序列所构建的MP树显示,各亚属间和种(亚种)间关系混乱。【结论】重建的分子系统发育树表明库蚊亚属不是一个单系群。在重建库蚊属系统发育关系时,相较于ITS2和COⅠ+ITS2,COⅠ是更为理想的分子标记。本研究构建的分子系统发育关系为中国库蚊属中各亚属和各种(亚种)之间的亲缘关系的研究奠定了基础。     

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.     

鸟类形态特征的同质性比较

鸟类作为脊椎动物中的主要类群之一,其内部演化关系一直是动物学研究的重点。形态特征及分子特征在推断鸟类内部类群间的系统发育关系时被广泛应用,但长久以来受制于同质性的影响,不同形态特征难以得到一致的系统发育关系。随着基因组测序技术及分析方法的快速发展,基于大量DNA序列数据所建的物种树成为领域内普遍认可的鸟类系统发育关系。在此基础之上,重新挖掘形态特征的研究价值成为可能。本研究基于Prum发表于2015年的鸟类科级水平系统发育树,比较了不同形态特征同质性水平的差异,讨论了形态特征对于提高分子特征系统发育信号及分子树支持率的作用。研究发现,不同种类形态特征的同质性水平存在显著的差异,以一致性指数为标准,杂项特征(包括神经、肌腱及肠道的特征)的得分显著高于骨学特征和肌学特征(P < 0.01),颅骨特征的得分显著高于非颅骨、躯干及腿部特征的得分(P < 0.05);加入形态特征能够显著提高分子特征的系统发育信号(P < 0.05),也提高了分子树的支持率。综上所述,不同的形态特征在同质性水平的得分上具有显著差异,在分子特征上加入形态特征既能够提高分子特征的系统发育信号,也能够提高分子树的支持率。     

基于线粒体COⅠ基因的凤蝶亚科部分物种系统发育关系

通过对凤蝶亚科Papilioninae11属27种的线粒体细胞色素c氧化酶Ⅰ基因(COⅠ)序列测定,以阿波罗绢蝶Parnassius apollo为外群,分别采用邻接法(NJ)、最大简约法(MP)和最大似然法(ML)构建凤蝶亚科的系统发育树,初步探讨了其系统发育关系。结果显示,凤蝶亚科11属27个物种分为4个主要的分支,分别是裳凤蝶族Troidini、凤蝶族Papilionini、燕凤蝶族Lampropterini和喙凤蝶族Teinopalpini,与传统分类学观点一致。其中,燕凤蝶族构成凤蝶亚科系统发育树基部的一个独立分支,且为单系发生。凤蝶属Papilio中美凤蝶亚属Menelaides和翠凤蝶亚属Princeps首先相聚,华凤蝶亚属Sinoprinceps和凤蝶亚属Papilio亲缘关系较近,随后两分支再聚为一支,构成凤蝶属。本研究结果从分子水平验证了凤蝶亚科传统的形态分类地位,并为澄清凤蝶亚科物种间系统发育关系提供了基础资料。     

基于线粒体COI基因探讨鹟亚科部分属和种的分类地位

采用PCR扩增、测序的方法,对鹟亚科（Muscicapinae）6属16种鸟类的线粒体COI基因序列1176 bp进行测定,并以荒漠伯劳和发冠卷尾作为外群构建Bayes、ML、MP 3棵系统发育树。结果支持：寿带属（Terpsiphone）、扇尾鹟属（Rhipidura）、方尾鹟属（Culicicapa）3属与鹟亚科其他鸟类亲缘关系较远,扇尾鹟属与方尾鹟属亲缘关系较近;鹟属（Muscicapa）为单系发生,本研究结果未能确定它与仙鹟属、姬鹟属的进化关系;铜蓝鹟（Muscicapa thalassina）从鹟属中移出,归入仙鹟属。上述结论解决了鹟亚科部分属间的进化关系,为鹟亚科分类系统的研究提供了分子水平证据。     

基于不同DNA序列对四数獐牙菜系统位置分析

以扁蕾属植物为外类群,基于trnL-trnF序列、rpl16序列以及 ITS序列,采用最大简约法对四数獐牙菜的系统位置进行了分析.结果显示:尽管在ITS系统发育树、trnL-trnF系统发育树和rpl16系统发育树中所用的种和数量有所不同,所得到的3种系统发育树的拓扑结构也不一致,但四数獐牙菜的系统位置在3种系统发育树中的结果基本一致.在trnL-trnF系统发育树中,四数獐牙菜与花锚属的H.elliptica、H.brevicornis和H.weddelliana形成了一个单系群;而在ITS和rpl16系统发育树中,四数獐牙菜与歧散獐牙菜先聚在一起,再与花锚属的植物聚为一支支持率较高的单系支.研究表明,四数獐牙菜与Anagalidium属的歧散獐牙菜的亲缘关系最近,其次是与花锚属的植物,而与獐牙菜属植物的亲缘关系较远.本实验系统发育的结果支持将四数獐牙菜从獐牙菜属中分出而归入Anagalidium属的观点.     

基于碱基分子质量和π电子共振能的几种新距离在系统发育重建中的应用

为探讨基于碱基分子质量和π电子共振能的几种新距离在系统发育重建中的应用,以Kimura2-parameter距离为对照,以鸻行目16种鸟类线粒体ND6基因和Cytb基因序列为例分别进行距离矩阵邻接法建树,并结合形态学分类和核型研究结果进行比较分析.结果表明:1)E距离和I距离基因树最大程度地吻合了形态学分类结果,将灰斑鸻和鸻属的两个种聚为同一单系,将滨鹬属两个种聚为同一单系;其反对将反嘴鹬和砺鹬单独成科的观点得到核型研究结果的强烈支持;E距离和I距离的ND6树和Cytb树相互支撑性较好;E距离和I距离是系统发育重建中2种颇具潜力的新距离;2)基于E距离和I距离的ND6树和Cytb树,结合形态学分类和核型研究结果,给出了鸻行目16种鸟类的分类归属.     

基于COⅠ基因的中国广头叶蝉亚科系统发育初探

广头叶蝉亚科Macropsinae广泛分布于世界各地,其内部分类系统较混乱,部分族属级分类地位一直存在争议。本文选取23种叶蝉样本(内群22种+外群1种),分析其线粒体COⅠ基因部分片段的序列组成和遗传距离,基于最大似然法和贝叶斯法构建广头叶蝉亚科系统发育树。结果发现,COⅠ基因片段序列A+T含量(68. 3%)明显较G+C含量(31. 7%)高;遗传距离在种间、属间和亚科间的差异有统计学意义;系统发育树较好地支持了横皱叶蝉属Oncopsis和尖尾叶蝉属Pedionis的单系性,但广头叶蝉属Macropsis和暗纹叶蝉属Pediopsoides较为混乱。     

盔唇瓢虫族(鞘翅目：瓢虫科)系统分类研究进展

盔唇瓢虫族昆虫是瓢虫科中一类重要的捕食性天敌,主要捕食介壳虫,是该类害虫的重要生物防治天敌。盔唇瓢虫族昆虫研究历史悠久,目前世界盔唇瓢虫族包括22属超过280种,其中有9属42种分布在中国。该族许多属建立时间早,鉴别特征的原始描述不够详细,导致属间界定模糊,属的地位时常受到质疑且变动频繁。一些种类丰富,形态多变、且分布广泛的属如盔唇瓢虫属、光缘瓢虫属仍缺少世界性的订正研究。随着瓢虫科分子系统发育研究的开展,瓢虫科经典分类系统受到了较大的挑战,而盔唇瓢虫亚科已被证实为非单系起源的类群。目前,将盔唇瓢虫族归入瓢虫亚科得到绝大多数瓢虫科分子系统发育研究的支持,但与其它类群的亲缘关系仍存争议。尽管已有研究对盔唇瓢虫族现存所有属的系统发育关系进行了分析,但部分类群缺少分子数据,导致这些类群在该族系统发育关系中的位置并不明确。本文回顾了国内外盔唇瓢虫族的分类历史,记述了目前该族在瓢虫科的分类地位以及族下系统发育关系进展,最后对盔唇瓢虫族分类研究存在的问题及未来研究进行了展望。     

青藏高原黄绿蜜环菌纯培养菌种的分离培养及分子鉴定

首次从采自青藏高原、与高原牧草嵩草属Kobresia草本植物形成外生菌根的黄绿蜜环菌Armillarialuteo-virens子实体中分离获得一组织分离菌株,运用rDNA-ITS和rDNA-IGS-1测序技术对该组织分离菌株是否为黄绿蜜环菌的纯培养菌种进行分子鉴定,并基于黄绿蜜环菌的5.8S/ITS和IGS-1序列进行核酸序列数据库GenBank同源性检索比对、构建系统发育树。结果表明,本研究获得的黄绿蜜环菌子实体组织分离菌株即为其纯培养菌种。基于ITS的系统发育分析表明黄绿蜜环菌与口蘑科内其它属间物种的系统发育关系较远;基于IGS-1的系统发育分析表明黄绿蜜环菌与蜜环菌属内的其它种序列差异较大,系统发育关系较远,而与Lepiota属内的部分种具有较近的系统发育关系。本研究首次基于分子手段对我国青藏高原的黄绿蜜环菌种进行了分离培养、分子鉴定和系统发育分析,为黄绿蜜环菌的科学分类提供了分子依据。     

基于12S rRNA基因序列探讨凹耳蛙(无尾目,蛙科)的分类地位

为探讨凹耳蛙Rana tormotus的分类地位,测定了凹耳蛙线粒体12S rRNA基因序列,并从GenBank中下载了蛙科33种蛙的同源序列进行分析,用BI法、NJ法和MP法构建分子系统树.结果表明:3种树拓扑结构基本一致,都显示凹耳蛙与长吻胡湍蛙Huia nasica亲缘关系最近,凹耳蛙与长吻胡湍蛙相聚后再与臭蛙Odorrana组成单系群,而与湍蛙Amolops亲缘关系较远.据此,支持将该蛙从湍蛙属划出,并建议归入臭蛙属.     

利用CoI基因序列对雀科鸟类的分子系统发育关系初探

基于线粒体DNA(mtDNA)中Col基因的部分序列(1300bp)对雀形目雀科(Fringillidae)36种鸟类进行系统发育分析.对数据集构建NJ树、Baycs树和ML树.对建树结果进行分析,发现铁爪鸦(Calcarius lapponicus)与鸦属(Emberiza)鸟类的亲缘关系比其他雀科的鸟类更近;支持蓝鹀(Latoucheornis siemsseni)隶属于鹀属的观点:证实了黄颈拟蜡嘴雀(Mycerobas affinis)与黑尾蜡嘴雀(Eophona migratorius)之间紧密的亲缘关系;发现长尾雀(Uragus sibiricus)和朱鸦(Urocynchramus pylzowi)之间亲缘关系很远,而与朱雀属(Carpodacus)有较近的亲缘关系:结果支持雀类与鸦类的亚科级分类水平.     

鹳形目12种鸟类核c-mos 基因和线粒体12S rRNA基因序列分析及其系统发生研究

鹳形目鸟类的传统分类一直存在分歧,而近期的分子系统学研究大多只用单个基因,其结论的可信度需要进一步验证.本文通过核c-mos基因和线粒体12S rRNA基因序列分别和合并分析,采用分子系统学方法探讨了鹳形目6科12种鸟类的系统发生关系.文中测出鹳形目鸟类6种核c-mos基因的片断序列,结合来自Genebank的其他种类的c-mos和12S rRNA基因序列,分别经Clustal W软件对位排列后,以原鸡为外类群用最大似然法、邻接法和最大简约法建立系统树.系统树分析表明, 鹳形目6科之间的系统发生关系总结为：（鹭科,（（鹮科,美洲鹫科）,（鹳科,（鲸头鹳科,锤头鹳科））））.鹭科7个属之间的系统发生关系总结为：（麻（开鸟）属（夜鹭属（池鹭属（苍鹭属（中白鹭属（白鹭属,大白鹭属））））））.分别基于两个单基因的系统树有一定差异,而基于合并数据的系统树支持率和分辨率都高于基于单基因的系统树,表明使用在遗传上相对独立的分子数据合并建立系统树有较高的可信度和分辨率,是一种更好的研究方法.