基于CO Ⅰ基因的龟鳖目动物鉴定与分类进化分析

为探索COⅠ基因条形码技术在龟鳖目物种分类与鉴定中的适用性,本研究应用通用引物PCR扩增获得龟鳖目动物9科26属45种共205个样品的634 bp COⅠ基因序列片段进行研究分析。结果显示,COⅠ基因在龟鳖目动物中存在少量的碱基插入和缺失,共计12种20个位点,物种占比34.28%;平均碱基含量(A+T)为55.42%,显著高于(G+C)的44.58%。通过Kimura's 2-parameter计算45个物种的种内遗传距离为0～0.023 98,平均为0.003 2;种间遗传距离为0.022 3～0.334 9,平均为0.1 637,种间平均遗传距离约为种内平均遗传距离的51.16倍;有3个物种的种内遗传距离大于Hebert推荐区分物种的最小种间遗传距离0. 02,其中1个物种的种内遗传距离大于45个物种的种间最小遗传距离0.022 3。同科内不同属间及同目内不同科间的遗传距离分别为0.146 7、0.212 7,显示物种间遗传距离随着分类阶元的上升而逐步扩大。系统进化树聚类结果显示,不同个体依据亲缘关系程度不同分别聚为独立的一支,没有出现物种交叉分布,能准确反映个体间的亲缘关系。结果表明利用COⅠ基因鉴定龟鳖目物种具有可行性,但科内属间及以上分类阶元进化节点自展率不高,无法通过COⅠ基因明确其进化关系,须结合其他DNA指标加以确认。     

湖南省的龟鳖目动物

根据历年在湖南省各地采集的标本及查阅文献记录,归纳出湖南省龟鳖目动物名录４种１０种。工作中核对了原始记录和标本,并长期饲养观察,对所有记录进行了客观地评价。讨论了当前情况下确定龟鳖类分布的原则以及本报道在中国龟鳖目分布方面的意义。     

龟鳖目系统学研究概况

本文对龟鳖目形态学水平、染色体水平及分子水平的系统学研究进行了综述,并讨论了亚洲龟鳖类的系统学和分类学问题。     

基于四个Hox基因的水生蝽类昆虫（半翅目-异翅亚目：蝎蝽次目）系统发育研究

本研究选取了水生的蝎蝽次目(半翅目:异翅亚目)10科的11种为代表种,扩增了蛋白编码基因-四个Hox基因(abd-A,Dfd,Ubx和pb)的部分片段,利用最大似然法和贝叶斯方法分析了蝎蝽次目总科或科间的系统发育关系。研究结果如下:支持蝎蝽次目、潜蝽总科(盖蝽科+潜蝽科)、蝎蝽总科(负子蝽科+蝎蝽科)、蜍蝽总科(蜍蝽科+蟾蝽科)以及固蝽总科(固蝽科+蚤蝽科)的单系性;蜍蝽总科为蝎蝽次目的基部分支;仰蝽总科只包括仰蝽科,并与(固蝽总科+潜蝽总科)形成新的姐妹群关系;蝎蝽总科与划蝽总科为姐妹群;表明Hox基因在解决异翅亚目总科间或科间的系统发育关系上,是适合的分子标记。     

三种龟鳖目动物性激素季节性变化的比较研究

本文研究了三种龟鳖目动物血浆性激素不同时期的变化,得到如下结果:1.雄性动物血浆性激素以黄喉水龟含量最高,均数为304.46±292.15ng/dl血浆;中华鳖含量最低,均数为122.31±64.44ng/dl血浆。2.雌性动物血浆性激素以中华鳖含量最高,均数为75.93±67.35pg/ml血浆;乌龟含量最低,均数为50.16±35.75pg/ml血浆。3.雄性动物在交配期血浆中睾酮含量较非交配期高,说明精子的形成与睾酮有关。4.雌性动物血浆中雌二醇含量随着卵巢发育的周期性而变化。     

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。     

龟鳖类线粒体全基因组的比较研究

在基因组水平上,比较分析了已登录GenBank的19种龟鳖类线粒体全基因组的结构特征．结果表明：1）除平胸龟、扁陆龟外,其余17种龟鳖类线粒体基因组结构、基因排列顺序均与典型的脊椎动物相似,显示龟鳖类线粒体基因组在进化上十分保守：2）19种龟鳖类线粒体全基因组和各部分的碱基组成均表现出高AT、低G含量的偏向,在控制区中表现尤为明显：3）除中华鳖和白腹摄龟外,其余种类的某些蛋白编码基因中都存在一个或多个额外插入的核苷酸：4）除侧颈龟亚目的非洲侧颈龟外,其余18种曲颈龟线粒体DNA的“WANCY”区中都存在轻链复制起始点（OL）,且它们的二级结构、核苷酸组成高度保守,推测该结构可能是曲颈龟亚目的一个共同特征：5）部分龟鳖类线粒体基因组控制区3’端存在大片段（200～450bp）的重复序列,某些龟鳖类中有由（AT）构成的微卫星序列,并且这些拷贝序列在种间表现出一定的差异,其可作为特异的分子标记,对于龟鳖类动物系统学的研究、亲缘关系的鉴定、物种多样性的保护和研究等方面具有重要的参考价值．     

寒武纪大附肢节肢动物的起源和进化机制分析

在节肢动物早期演化阶段 ,前附肢的演化是提高动物感觉和捕食能力的重要事件。化石和发育生物学实验结果表明节肢动物前附肢 (即口前附肢 )的原型为短棒形触角 ,在此基础上分别演化为长鞭形触角和腿肢形大附肢 ;大附肢与螯肢形态相似 ,为同源构造 ,因此寒武纪大附肢类群可能是现生螯肢类的干支类群。文中结合发育生物学研究进展分析节肢动物演化早期大附肢产生可能的分子进化机制。认为腿肢形大附肢的发生可能与Hox基因或其它未知发育调控因子参与触角或者附肢原型的发育有关 ,从而改变原有前附肢发育中Dll基因、dac基因和hth基因间特异的相互作用 ,导致前附肢获得腿肢特异性发育程序。     

形目15种鸟类线粒体ND6基因序列差异及其系统进化关系

采用PCR和质粒克隆测序方法 ,首次获得形目 15种鸟类线粒体基因组的ND6基因全长 5 2 2bp的序列。经对位排列 ,序列间未见有插入和缺失 ,共有 2 16个变异位点 ,种间序列差异为 5 17%～ 19 92 %。以白鹳为外群 ,用NJ法构建 15种鸟类的进化关系树。研究结果表明 :构建的系统树将形目 15种鸟类分为 2个支系。第 1支系包括蒙古沙、环颈、灰斑和反嘴鹬。第 2支系包括红脚鹬、林鹬、青脚鹬、翘嘴鹬、翻石鹬、大滨鹬、尖尾滨鹬、斑尾塍鹬、中杓鹬、大杓鹬和白腰杓鹬 ,其中鹬属的 3个种和杓鹬属的 3个种分别组成一个单系 ;翘嘴鹬和翻石鹬、大滨鹬和尖尾滨鹬分别聚为姊妹群 ,表现出较近的亲缘关系 ;斑尾塍鹬独立分支出来。分子证据提示 :鹬科中的塍鹬属、科中的斑属应提升为亚科分类阶元 ;反嘴鹬与科鸟类亲缘关系较近 ,组成一个单系 ,将其归入科下属的一个类群更为合理 ,与核型研究结果及Sibley新分类体系的观点相一致 [动物学报 49(1) :6 1～ 6 7,2 0 0 3]。     

利用脉冲电场凝胶电泳测定小鼠CK-4、Hox3.1和Hox3.3基因间的距离

利用脉冲电场凝胶电泳(PFGE,Pulse Field Gel Electrophoresis)和Southern印迹杂交,测定了小鼠第15染色体上Ⅱ型细胞角蛋白CK-4基因与含同源区序列的Hox 3.3基因之间的最大距离为130kb。Hox 3.3和Hox 3.1基因之间的距离不超过50kb。同时还确定了这三个基因所在的1100kb DNA片段上MluⅠ、NotⅠ、SacⅡ、SolⅠ和SfiⅠ五种限制酶的物理图。     

鸻形目15种鸟类线粒体ND6基因序列差异及其系统进化关系

采用PCR和质粒克隆测序方法,首次获得鸻形目l5种鸟类线粒体基因组的ND6基因全长522bp的序列。经对位排列,序列间末见有插入和缺失,共有216个变异位点,种间序列差异为5．17％—19．92％。以白鹤为外群,用NJ法构建15种鸟类的进化关系树。研究结果表明：构建的系统树将鸻形目15种鸟类分为2个支系：第1支系包括蒙古沙鸻、环颈鸻、灰斑鸻和反嘴鹬。第2支系包括红脚鹬、林鹬、青脚鹬、翘嘴鹬、翻石鹬、大滨鹬、尖尾滨鹬、斑尾塍鹬、中杓鹬、大杓鹬和白腰杓鹬,其中鹬属的3个种和杓鹬属的3个种分别组成一个单系;翘嘴鹬和翻石鹬、大滨鹬和尖尾滨鹬分别聚为姊妹群,表现出较近的亲缘关系;斑尾塍鹬独立分支出来。分子证据提示：鹬科中的塍鹬属、鸻科中的斑鸻属应提升为亚科分类阶元;反嘴鹬与鸻科鸟类亲缘关系较近,组成一个单系,将其归入鸻科下属的一个类群更为合理,与核型研究结果及Sibley新分类体系的观点相一致。     

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。     

基于18S rRNA基因序列分析唇口目苔藓动物主要类群的系统发生关系

对隶属于3亚目、5次目、20科、23属共25个种类的唇口目(裸唇纲)苔藓虫18S rRNA基因部分序列进行了序列测定.结合从GenBank中获得的该类群其它7个种类的18S rRNA基因同源序列,以序列分析软件对其序列组成和变异进行了比较分析;同时,以羽苔虫(被唇纲)和管孔苔虫(窄唇纲)为外类群,以邻接法和最大简约法重建了它们的系统发生树,分析了该目主要类群系统发生关系.序列分析结果显示:经比对后序列长度为884 bp,其中保守位点241个,可变位点643个,简约信息位点357个;A,T,C和G 4碱基平均含量分别为23.8%、22.8%、24.4%和28.9%.分子系统树表明:本研究所有有囊类构成1个单系群,其中檐胞次目的几种苔虫位于皮壳次目内部;无囊类形成1个多系群,其中的亚目级(新唇口亚目)和次目级分类阶元(枝室次目、假软壁次目和隐壁次目)也都为多系发生,这些结果与前人的分子系统学研究结果大体一致,而与传统的形态分类体系间存在明显的冲突.     

鱼类特异的基因组复制及鱼类多样性(英文)

过去的研究认为在脊椎动物的进化历程中曾发生了两次基因组复制.而最近的系统发生学和比较基因组学研究提出辐鳍鱼还发生了第3次基因组复制,即鱼类特异的基因组复制(The fish-specific genome dupli-cation).目前,基因组复制是生物进化研究中的热点问题.硬骨鱼是世界上现存鱼类中最多的一类,由多于现存脊椎动物半数的物种组成,在形态和生理适应类型上表现了明显的差异.硬骨鱼在进化上的成功和惊人的生物多样性可能与它们的基因组复杂性有关.     

啮齿目泌乳刺激素基因家族的分子进化研究

在大鼠基因组数据库中搜索得到两个泌乳刺激素基因家族的新成员。进一步分析显示该基因家族起源于啮齿目和其他哺乳动物分歧之后,而且大部分基因座位的重排在大、小鼠分歧之前已经完成。但PL-Ⅰ和PL-Ⅱ基因簇却是例外,它们在基因树上以物种特异的方式聚类。结合基因转换的检验、染色体上相对位置比较和基因重复时间估计的结果,认为啮齿目PL-Ⅰ和PL-Ⅱ基因是物种特异的,它们由一系列在大、小鼠分歧之后发生的基因重复事件形成。结果还揭示了在啮齿目泌乳刺激素基因家族进化过程中持续不断的发生了基因重复和基因分化事件。     

Hox基因及其进化机制的研究进展

Hox基因是生物体内一类重要的发育调控基因家族.Hox基因高度保守,通常成簇存在,编码一类转录因子,在个体胚胎发育中起着重要的调控作用.近期研究表明,基因复制、基因序列变异及选择压力对Hox基因簇的产生和进化有重要作用,同时调节元件和协同进化对Hox基因的进化也有重要影响.     

基于全基因组数据解析伞菌目木质纤维素降解酶系的差异

伞菌目Agaricales隶属于担子菌门Basidiomycota、伞菌亚门Agaricomycotina,是担子菌门中最大的一个类群,能够以腐生、寄生以及共生的模式在自然环境中生存,生存范围广,对于维持生态环境的平衡具有重要的作用。本研究基于51株伞菌目真菌基因组大数据挖掘降解木质纤维素相关的碳水化合物活性酶(carbohydrate-active enzymes,CAZymes)和氧化还原酶(oxidoreductases),同时比较白腐菌、褐腐菌、腐生菌、菌根菌、植物致病菌、兼性寄生菌、动物共生菌和不明生态型真菌降解机制的差异。结果显示白腐菌和褐腐菌等木腐菌、菌根菌、兼性寄生菌、其他腐生菌、植物致病菌以及共生菌的CAZymes家族平均数目为134个、93个、101个、127个、61个和32个,而CAZymes同源的基因平均数目为398个、240个、463个、407个、418个、131个和38个,木腐菌的CAZymes家族最为丰富,但是兼性寄生菌基因数目最多;同时具有木质纤维素降解酶活性的26个家族中,基因数目分别为86个、32个、101个、86个、104个、36个和10个。在木腐菌(白腐菌和褐腐菌)、菌根菌、兼性寄生菌、腐生菌、不明生态型、植物致病菌和动物共生菌中氧化还原酶相关的基因数目为44个、35个、48个、53个、59个、6个和29个,其中不明生态型真菌的基因数目最多达到了59个,植物致病菌的数量最少。CAZymes和氧化还原酶在不同的真菌中数量和种类差别很大,与其生态类型的关系不明显,此研究丰富了木质纤维素降解机制的多样性,但是需要进一步的实验设计对其生物活性进行验证以及进行蛋白家族进化分析。     

异尾次目寄居蟹总科线粒体基因组比较分析及系统发育研究

为厘清异尾次目(Anomura)寄居蟹总科(Paguroidea)分类及系统发育关系,研究测定分析了活额寄居蟹科(Diogenidae)刺足真寄居蟹(Dardanus hessii)的线粒体基因组全序列,并与其他已公布的16种寄居蟹总科线粒体基因组进行了比较分析。所有寄居蟹总科种类线粒体基因组均包含37个基因和1段长的非编码控制区。线粒体基因组相似性及共线性分析显示所有17种寄居蟹总科的线粒体基因组均经历了基因重排。重排可分为7种类型,其中寄居蟹科(Paguridae)占4种,活额寄居蟹科2种,门螯寄居蟹科(Pylochelidae)1种。遗传距离、序列相似性及系统发育树均显示长腕寄居蟹(Pagurus filholi)与日本寄居蟹(Pagurus japonicus)为同一物种,暗示其中至少有一个物种鉴定有误。系统发育树显示活额寄居蟹科物种并未聚为一支,其中下齿细螯寄居蟹(Clibanarius infraspinatus)与整个陆寄居蟹科(Coenobitidae)聚为一支,表明活额寄居蟹科为并系群。研究结果不仅有助于更好地理解寄居蟹总科的线粒体基因重排和系统发育,并为线粒体基因重...     

七鳃鳗KCTD基因家族成员全基因组鉴定及进化分析

钾离子通道四聚化结构域(KCTD)蛋白基因家族是一个保守的基因家族,该家族成员的共同特征是具有一个含有BTB保守结构域的N-末端和一个可变的C-末端。KCTD基因的突变或不正常调控与人类多种疾病相关。七鳃鳗是现存最原始的脊椎动物,作为联系无脊椎动物和脊椎动物之间的桥梁,在生物进化研究中占有重要地位。本研究通过对海七鳃鳗(Petromyzon marinus)和日本七鳃鳗(Lethenteron japonicum)基因组和转录组数据分析,全面系统地鉴定了海七鳃鳗和日本七鳃鳗KCTD基因家族成员,并对其基因结构特征、蛋白保守基序和基因表达模式进行了分析。在海七鳃鳗和日本七鳃鳗中分别鉴定出13个和14个KCTD基因,基因长度和外显子数目在不同KCTD基因间变化很大,KCTD蛋白中4个基序保守性显著,大多数KCTD基因呈泛表达模式,并且在胚胎发育时期明显高表达。除七鳃鳗外,对12个无脊椎动物和脊椎动物代表物种KCTD基因家族成员进行了鉴定,并对KCTD基因家族成员的进化关系进行了分析。根据进化树聚类情况,将KCTD基因家族成员分为11个亚家族。进化分析结果显示,KCTD基因家族从低等的无脊椎动物线虫和果蝇到高等的人类都存在;线虫中仅有5个成员,果蝇中有8个成员,随着物种进化程度由低到高,KCTD家族成员数目呈现增加的趋势;从爬行类开始,脊椎动物KCTD基因数目稳定在24个左右。硬骨鱼类特有的全基因组复制事件影响鱼类KCTD基因数目。本研究结果不仅丰富了七鳃鳗KCTD基因家族信息,同时也对KCTD家族基因间的进化关系进行了探究,为深入研究该家族基因功能提供了一定的依据。