亚洲玉米螟不同地理种群基于COⅠ基因序列初步分析

本研究通过对我国亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis(Guenée)6个地理种群的线粒体DNACOⅠ基因进行测序,运用分子进化遗传分析软件MEGA5对序列进行对比和同源性分析,并建立系统发育关系。结果表明,COⅠ基因在6个地理种群中进化具有一定的差异,平均遗传距离为0.013;进化树显示,亚洲玉米螟的三亚种群、广州种群与南昌种群聚为一支,然后与泰安种群聚为一支,再与哈尔滨种群聚为一支;而廊坊种群另聚成一支。遗传分歧度与系统发育进化关系均表明不同地理种群的遗传分化与地理距离之间具有一定的相关性。     

中国南方茶棍蓟马地理种群遗传分化分析

【目的】基于mtDNA COI和COⅡ的联合序列,探讨中国南方茶棍蓟马Dendrothrips minowai地理种群的遗传多样性与遗传分化。【方法】利用MEGA 6.0, DnaSP 5.10和Arlequin 3.5.2.2等软件对中国南方茶棍蓟马8个地理种群遗传多样性、遗传分化、基因流、分子变异及地理距离与遗传距离的相关性进行分析,并推断群体演化历史。【结果】茶棍蓟马mtDNA COI和COⅡ序列均具有明显的AT偏好性,COI和COⅡ联合序列的长度为1 146 bp,共有22个单倍型。中国南方茶棍蓟马总群体遗传多样性较高,表现出高单倍型多样性(Hd=0.924)和低核苷酸多样性(π=0.00600)。8个地理种群总群体的遗传分化程度高(F_ST=0.84830),基因交流水平低(Nm=0.040),群体可能由于遗传漂变而发生明显分化。AMOVA分析显示,茶棍蓟马种群的遗传变异主要来自组间种群(F_CT=0.84922);Mantel检测显示地理距离与遗传距离存在显著的正相关(r=0.5029, P<0.01)。中性检验结果表明,除云南两个地理种群外的其他地理种群近期可能经历了种群扩张。【结论】中国南方茶棍蓟马地理种群遗传多样性较高,具有明显的遗传分化,基因交流较少;地理距离可能是影响茶棍蓟马地理种群遗传分化的主要因素之一。     

星豹蛛不同地理种群COⅠ基因序列差异初步分析

星豹蛛广泛分布于我国南北各省的农田、果园、菜田及森林等生态系统中,是农林害虫的重要天敌。本文测定了采自山西临汾、运城、晋中和忻州4个地区的星豹蛛地理种群细胞色素氧化酶亚基Ⅰ(COⅠ)基因部分序列(932bp),并对此序列及从NCBI网站GenBank上下载的采自国内10个省市星豹蛛相应序列一并进行遗传多样性研究,分析了碱基组成和变异情况以及核苷酸序列差异,采用距离矩阵邻接法和最大简约法构建了不同的分子系统树,得到了相似的拓扑结构,从分子水平初步探讨了星豹蛛不同地理种群的遗传结构。结果表明,星豹蛛地理种群间的COⅠ序列同源性达98%～100%,显示出较大的遗传差异。序列比对后从供试14个COⅠ序列中共检测出41个变异位点和6个单倍型,系统发育分析结果表明种群间存在一定的遗传分化。综合分析,星豹蛛不同地理种群之间的遗传差异较大,遗传多样性水平较高,进一步从分子遗传学角度证明了星豹蛛成为我国广布种的原因。     

基于mtDNA COⅠ基因序列的云南榕母管蓟马不同地理种群的遗传分化分析

榕母管蓟马Gynaikothrips ficorum （Marchal）是一种已扩散至各大洲的榕树主要害虫, 目前在云南省热带及亚热带区域发生危害亦较为严重。为了揭示榕母管蓟马在云南省不同地理种群间的遗传变异, 测定了10个地理种群145个个体的mtDNA COⅠ基因的646 bp序列, 对地理种群间的序列变异和遗传分化进行了分析。结果表明： 10个地理种群间的COⅠ基因共有38个变异位点和6个单倍型, 其中1个单倍型为8个种群所共享。种群间的遗传距离范围为0~0.043, 其中瑞丽、 芒市、 玉溪、 呈贡种群间的遗传距离最小, 宜良和陇川、 墨江种群间的遗传距离最大, 种群遗传距离大小与其相对地理距离的远近之间没有相关性。分子方差分析显示3组（组1： 陇川、 瑞丽、 芒市、 玉溪、 呈贡、 墨江、 临沧、 勐腊8个种群; 组2： 蒙自种群; 组3： 宜良种群）之间已经具有明显的遗传分化, Fst值为0.9828（P<0.05）, Nm值为0.01, 但是仅0.0172的遗传变异来自组内。采用邻接法（NJ）构建分子系统树, 单倍型被分成3组与各自的地理区域相对应的簇群, 各组之间未发现共享的单倍型。分子系统树显示3组的聚类结果与地理分布格局并不对应。综合采集地寄主植物的状况, 初步推测蒙自和宜良种群出现的遗传分化可能是由于寄主植物生长状况及品种不同引起的。各地理种群中的单倍型在网络中介图上散布在不同的分布群中, 缺乏明显的地理分布格局。     

四纹豆象不同地理种群的遗传分化

【目的】通过对四纹豆象Callosobruchus maculatus Fabricius不同地理种群mtDNA-Cytb和COⅠ基因部分序列进行比较, 分析其不同地理种群间的遗传分化情况, 为揭示其与生物入侵的关系及入侵过程中种群系统发育地理格局与演变机制提供依据。【方法】用PCR产物直接测序法对分别来自中国海南、喀麦隆、韩国和泰国的四纹豆象4个地理种群的mtDNA-Cytb和COⅠ序列进行测序, 运用软件MEGA3.1对四纹豆象不同地理种群mtDNA-Cytb和COⅠ序列进行序列分析, 以绿豆象C. chinensis为外群构建了不同单倍型的分子系统树。【结果】34条420 bp Cytb序列中共检测到14个多态位点和5种单倍型, 33条822 bp COⅠ序列中检测到28个多态位点和9种单倍型, 其中4种单倍型为独享单倍型, 其余为全部或部分种群的共享单倍型。AMOVA分析结果显示, 四纹豆象4个地理种群间的遗传结构差异并不明显, 遗传差异主要发生在地理种群内。对4个地理种群进行了Fst值和基因流动统计, 结果表明4个地理种群间既存在着一定数量的基因交流, 也存在一定程度的遗传分化。【结论】根据单倍型分布格局初步推测, 中国不可能是四纹豆象的原产地, 而喀麦隆有可能是原产地之一, 并且喀麦隆种群与泰国种群之间的基因交流比较充分, 而中国种群与其他种群之间的遗传分化相对较大。     

基于线粒体COⅠ、Cytb和COⅡ基因的中国草地螟不同地理种群遗传分化分析

【目的】揭示中国草地螟Loxostege sticticalis不同地理种群的遗传分化程度。【方法】采用PCR技术扩增中国西北和华北地区草地螟11个地理种群的线粒体COⅠ,Cytb和COⅡ基因序列,基于其序列变异及单倍型贝叶斯系统发育树和单倍型网络图分析,探讨不同地理种群间的遗传距离、分子系统发生关系及遗传分化程度。【结果】草地螟11个地理种群的线粒体COⅠ,Cytb和COⅡ基因序列分别有24, 12和69个变异位点(分别占总序列的3.6%, 2.7%和8.8%),检测到的单倍型分别为22, 14和16个,单倍型多样度(Hd)分别为0.7600, 0.5842和0.7341,核苷酸平均差异度(K)分别为1.704, 0.752和3.997,不同单倍型间的遗传距离平均值分别为0.004, 0.005和0.013。总种群的Tajima’s D和Fu’s Fs值皆不显著,表明草地螟不同地理种群间的遗传分化不明显,群体大小稳定。根据各地理种群的单倍型建立的系统发育树和单倍型网络图表明,各单倍型散布在不同的地理种群中,无明显的地理分布格局。【结论】草地螟各地理种群的遗传距离与地理距离间不具有显著的相关性,其遗传分化不明显。     

迁飞性昆虫甜菜夜蛾遗传分化研究

【目的】甜菜夜蛾Spodoptera exigua逐渐成为世界性重要害虫,为明确甜菜夜蛾不同地理种群的遗传分化及遗传多样性,本研究探讨其在中国的种群遗传变异。【方法】测定了采自15个地理种群154个甜菜夜蛾的线粒体COⅠ基因的547 bp序列,利用DnaSP 5.0、Arlequin 3.5.1.2等软件对甜菜夜蛾不同种群间的遗传多样性、遗传分化及分子变异进行分析,并建立单倍型系统进化树。【结果】在所分析的154个COⅠ序列中,共检测出5个单倍型,其中H1为各种群所共享种群内遗传多样性较低(Hd=0.172±0.041,Pi=0.00077±0.0002),种群内遗传分化相对较大(FST=0.3182),基因流水平较高(Nm=1.071)。中性检验结果不显著(Tajima’s D=-1.278,P0.10,Fu’s Fs=-1.660,P0.10),说明中国地区甜菜夜蛾在较近的历史时期内没有出现种群扩张现象。分子变异分析(AMOVA)结果表明,甜菜夜蛾遗传变异主要来自种群内部(68.18%),而种群间未发生明显的遗传分化。根据各地理种群的单倍型建立的系统发育树表明,各单倍型散布在不同的地理种群中,无明显的地理分布格局。【结论】甜菜夜蛾不同种群的遗传距离与地理距离间无显著线性相关性,不同种群间的基因交流不受地理距离的影响。这些数据表明,除了遗传因素之外,不同因素的组合,例如地理距离、环境条件和生理行为,可能在甜菜夜蛾种群内和之间形成变异中起重要作用。     

大猿叶虫四地理种群的PCR-RFLP方法鉴别及遗传多样性分析

为了明确大猿叶虫Colaphellus bowringi Baly的遗传多样性水平及探索其种群快速鉴定的方法, 利用 7种限制性内切酶对其4个地理种群（江西龙南、江西修水、山东泰安、黑龙江哈尔滨）的线粒体COⅠ基因进行PCR-RFLP分析。结果表明: 利用AseⅠ, MboⅠ, NlaⅢ和RsaⅠ在大猿叶虫4个地理种群中均没检测到多态性; 利用AluⅠ和DraⅠ只检测到种群间的多态性; 利用HaeⅢ既检测到了种群间的多态性, 又在山东种群中检测到种群内多态性。根据酶切图谱, 共发现4种单倍型, 单倍型的特异性可以作为种群鉴别的标志。根据限制性片段共享度, 利用POPGEN 3.2计算4个种群的遗传距离, 并利用MEGA3.1进行聚类分析, 结果显示,大猿叶虫4个地理种群间的遗传距离大小与其相对地理距离的远近不相符, 其遗传变异程度与其滞育的特征也不相符。据此认为线粒体COⅠ基因的PCR-RFLP分析可以用于大猿叶虫不同地理种群的识别。     

基于COI基因的华南地区柑橘木虱系统发育研究

柑橘木虱Diaphorina citri是重要的柑橘害虫,其传播的黄龙病对华南地区柑橘产业造成严重危害。为了解华南地区柑橘木虱不同地理种群间的遗传多样性和进化关系,测定该地区5个地理种群线粒体COI基因900 bp序列,对不同地理种群柑橘木虱遗传距离和系统发育进行分析。结果表明,5个地理种群柑橘木虱间的遗传距离小(0.0%~0.2%)。其中,广州种群和湛江种群的柑橘木虱之间的遗传距离,以及南宁种群、桂林种群和厦门种群的柑橘木虱之间的遗传距离均为0,序列间的相似度极高。基于COI基因系统发育分析显示,位于中国的5个柑橘木虱地理种群之间分化程度较低,与国外其他地区21个种群相比,各种群间的同源性与地理距离无显著相关性。     

青海省东部地区喜马拉雅旱獭种群遗传结构

本研究利用11个微卫星标记对采自青海省东部地区的13个喜马拉雅旱獭（Marmota himalayana）种群149个个体进行了基因分型,并运用种群遗传学方法对其遗传多样性和遗传结构进行分析。结果显示,11个微卫星标记位点共计检测到97个等位基因,各种群的平均观测杂合度和期望杂合度范围分别为0.58~0.82和0.60~0.79,种群遗传多样性水平相对较高;遗传结构分析表明,青海省东部地区的喜马拉雅旱獭种群具有显著的遗传结构,13个地理种群形成了3个遗传聚类群,且3个遗传聚类群与湟水河和黄河上游干流所划分出的地理单元完全一致,因此我们认为湟水河和黄河上游干流是阻碍该地区喜马拉雅旱獭种群进行迁移扩散和基因交流的天然屏障。同时,STRUCTURE分析结果还显示3个遗传聚类群间仍有明显的基因流,AMOVA分析也显示3个聚类群间变异百分比为6.60%,仅略高于聚类群内种群间的变异（4.51%）,而远低于种群内变异水平（88.90%）,表明三个聚类群间的分化程度并不是很深。这说明喜马拉雅旱獭可能通过桥梁或在枯水期等穿越河流进行基因交流。以上结果为该地区的旱獭种群监控和鼠疫防控提供了科学的理论基础。     

基于线粒体COⅠ基因的沙鳅亚科鱼类DNA条形码及其分子系统发育研究

选择线粒体COⅠ基因作为分子标记,进行沙鳅亚科鱼类（Botiinae）DNA条形码及其分子系统发育研究。研究获得了沙鳅亚科7属19种共131个个体的COⅠ基因序列,利用MEGA5.0软件分析了沙鳅亚科鱼类COⅠ基因的序列特征,计算了种内及种间遗传距离。沙鳅亚科鱼类的分子系统发育关系的重建分别采用NJ法和Bayesian法。研究发现,沙鳅亚科COⅠ基因的碱基组成为: A 24.4%、T 29.5%、G 18.0%、C 28.1%。沙鳅亚科鱼类种内平均遗传距离为0.0020.000,种间平均遗传距离为0.1480.008。DNA条形码研究结果显示,所分析的19种沙鳅鱼类各自分别聚成单系分支,表明COⅠ基因在本研究中具有100%的物种鉴别率。同时,系统发育分析支持各属的单系性,并且结果显示沙鳅亚科鱼类聚为两个分支,其中一支由薄鳅属和副沙鳅属构成,另一分支则包括: （沙鳅属、色鳅属）和 中华沙鳅属、（缨须鳅属、安彦鳅属）。因此,COⅠ基因可以作为有效的分子标记对沙鳅亚科进行DNA条形码研究以及分子系统发育研究。       

华北地区四种梢斑螟的遗传分化

根据线粒体COⅠ基因序列,对华北地区梢斑螟属Dioryctria Zeller的微红梢斑螟D.rubella Hampson、芽梢斑螟D.yiai Mutuura&Munroe、大梢斑螟D.magnifica Munroe和冷杉梢斑螟D.abietella Denis & Schiffermüller共4种,9个不同地理种群进行遗传多样性研究,并以同族的渣云翅斑螟Oncocera faecella(Zeller)为外群探讨它们之间的系统发育关系。结果表明:(1)微红梢斑螟和大梢斑螟的亲缘关系较近,与芽梢斑螟和冷杉梢斑螟构成的姐妹群分别形成华北地区梢斑螟属的两大支系;(2)种内不同地理种群间的遗传距离(0.000～0.016)明显小于种间遗传距离(0.029～0.089),说明利用线粒体COⅠ基因序列研究梢斑螟属昆虫的系统发育关系是可行的。     

西太平洋沿海石斑鱼属鱼类DNA条形码及分子系统进化研究

研究测定了分布于西太平洋沿海的35种石斑鱼属鱼类共142个个体线粒体基因COⅠ及核基因TMO-4C4标记序列,基于最大似然法与贝叶斯法构建分析了石斑鱼类分子系统进化关系.同时,探讨了COⅠ基因作为DNA条形码在石斑鱼属鱼类物种鉴定中的有效性问题.结果显示:35种石斑鱼属鱼类COⅠ同源序列为636 bp,编码212个氨基...     

基于线粒体COⅠ基因和控制区序列的辽宁沿海弯棘斜棘(鱼衔)群体遗传多样性和遗传结构分析

为研究辽宁沿海弯棘斜棘(鱼衔)(Repomucenus curvicornis)自然群体的遗传多样性及遗传结构,采用PCR扩增获得辽宁沿海弯棘斜棘(鱼衔)辽东湾群体(n=22)及黄海北部群体(n=18)线粒体的COⅠ及控制区(CR)部分DNA序列片段,进行序列比较及遗传多样性分析.获得弯棘斜棘(鱼衔)COⅠ基因片段624 bp,其A、T、C、G平均含量分别为24.09%、31.04%、25.28%和19.59%;CR片段460 bp,其A、T、C、G平均含量分别为32.96%、32.80%、14.86%和19.38%.基于COⅠ基因和CR序列得到的两群体变异位点数、平均核苷酸差异数、单倍型多样性指数以及核苷酸多样性指数分别为:38、4.67、0.96±0.02和0.0075±0.0042;26、3.35、0.97±0.02和0.0073±0.0043.序列分析结果均显示,辽东湾群体的遗传多样性低于黄海北部群体.分子方差(AMOVA)分析结果显示,基于COⅠ基因片段辽东湾与黄海北部群体间无明显遗传分化(Fst=0.0091,P=0.25)而基于CR序列两群体间具有较小但接近显著的遗传分化(Fst=0.0264,P=0.09).研究表明,线粒体CR序列与COⅠ基因均可作为检测弯棘斜棘(鱼衔)群体遗传多样性的有效分子标记,但CR序列遗传分化的敏感度要高于COⅠ基因,更适合作为弯棘斜棘(鱼衔)群体遗传研究的分子标记.     

Microsatellite and mtDNA analysis of lake trout,Salvelinus namaycush,from Great Bear Lake,Northwest Territories: impacts of historical and contemporary evolutionary forces on Arctic ecosystems

Resolving the genetic population structure of species inhabiting pristine, high latitude ecosystems can provide novel insights into the post‐glacial, evolutionary processes shaping the distribution of contemporary genetic variation. In this study, we assayed genetic variation in lake trout (Salvelinus namaycush) from Great Bear Lake (GBL), NT and one population outside of this lake (Sandy Lake, NT) at 11 microsatellite loci and the mtDNA control region (d‐loop). Overall, population subdivision was low, but significant (global F_ST θ = 0.025), and pairwise comparisons indicated that significance was heavily influenced by comparisons between GBL localities and Sandy Lake. Our data indicate that there is no obvious genetic structure among the various basins within GBL (global F_ST = 0.002) despite the large geographic distances between sampling areas. We found evidence of low levels of contemporary gene flow among arms within GBL, but not between Sandy Lake and GBL. Coalescent analyses suggested that some historical gene flow occurred among arms within GBL and between GBL and Sandy Lake. It appears, therefore, that contemporary (ongoing dispersal and gene flow) and historical (historical gene flow and large founding and present‐day effective population sizes) factors contribute to the lack of neutral genetic structure in GBL. Overall, our results illustrate the importance of history (e.g., post‐glacial colonization) and contemporary dispersal ecology in shaping genetic population structure of Arctic faunas and provide a better understanding of the evolutionary ecology of long‐lived salmonids in pristine, interconnected habitats.     

基于线粒体COⅠ和16S rRNA基因序列比较分析东海带鱼群体遗传多样性

测定了东海带鱼(Trichiurus lepturus Linnaeus)三个群体(命名为A: 122°32′E 29°55′N、B: 123°30′E 26°75N; C: 124°24′E 27°26′N)72个个体的线粒体DNA16S rRNA和COⅠ基因序列,通过单基因序列和联合序列分析, 研究了东海带鱼群体的遗传变异情况。分别得到1130 bp的COⅠ基因序列片段和554 bp的16S rRNA序列片段, 其中COⅠ基因片段的T、C、A、G含量分别为29.0%、28.9%、24.4%和17.7%; 16S rRNA基因片段的T、C、A、G含量分别为22.7%、27.6%、28.0%和21.7%。基于线粒体16S rRNA、COⅠ和16S+COⅠ基因序列分析, 72个个体中分别确定43个, 8个和49个单倍型, 存在单倍型共享现象。群体的单倍型多样性指数为0.9766—0.9992, 显示了群体内的单倍型较为丰富。3个群体间各序列平均核苷酸差异数(K)在5.111—9.024和0.0045—0.0076, 核苷酸多样性指数(π)为0.0048—0.0084, 显示不同带鱼群体遗传多态性丰富。使用邻接法构建的分子进化树揭示同一群体内大部分个体聚在一起。分析结果表明, 群体A遗传背景比群体B、群体C较为丰富, 群体内部个体差异大于群体间差异, 群体间基因交流频率较高, 遗传分化不明显, 初步判定东海带鱼3个群体的遗传多样性偏低。     

额尔齐斯河流域不同来源哲罗鲑形态及COⅠ基因比较研究

为对哲罗鲑(Hucho)的引种放流和土著物种的保护提供科学依据, 研究采集了数尾来源于天然水域的哲罗鲑(Hucho BHB和Hucho BEJ), 与引进的哲罗鲑(Hucho HLJ)一起进行了形态特点观察描述, 同时对COⅠ基因扩增测序并从GenBank下载哲罗鲑属COⅠ基因构建系统发育树、计算遗传距离进行分子生物学比较研究。结果显示, Hucho BEJ和Hucho HLJ形态特点相一致, Hucho BHB与其他两种来源的哲罗鲑在体色、斑点大小等均有差异。基于COⅠ基因的系统发育树显示几种不同来源的哲罗鲑均与太门哲罗鲑(H. taimen)聚为一个大的分枝, 但在这个分枝下, Hucho BEJ和Hucho HLJ与俄罗斯阿穆尔河(中国称黑龙江)的哲罗鲑聚为一枝, 而Hucho BHB单独形成一支。基于COⅠ基因的遗传矩阵显示, Hucho BEJ和Hucho HLJ与俄罗斯阿穆尔河的哲罗鲑遗传距离较近(0—0.0044), 而Hucho BHB与Hucho BEJ、Hucho HLJ及俄罗斯阿穆尔河的哲罗鲑遗传距离较远(0.0057—0.0082)。这说明Hucho BHB在形态和基因序列上与Hucho HLJ及俄罗斯阿穆尔河的哲罗鲑具有较大差异, 可能是不同的生态地理类型, Hucho BEJ和Hucho HLJ在形态和基因序列上基本一致, 我们推测Hucho BEJ是放流或养殖场逃逸的哲罗鲑。