地中海实蝇及其近缘种基因芯片检测研究

本研究选择线粒体DNA (mtDNA) 细胞色素氧化酶Ⅰ基因（COⅠ）为分子标记基因,以双翅目实蝇科昆虫DNA序列为目标,建立了我国进境植物检疫害虫地中海实蝇Ceratitis capitata、芒果小条实蝇C. cosyra和纳塔尔小条实蝇C. rosa等生物芯片检测方法。地中海实蝇及其近缘种检测芯片由检测探针（实蝇科通用探针1条,小条实蝇属通用探针1条,地中海实蝇、芒果小条实蝇和纳塔尔小条实蝇近缘种探针2条和种特异探针4条）、质控探针（定位点探针、阳性质控、阴性质控和空白对照探针各1条）组成。芯片检测结果表明,检测探针特异性强,能实现上述3种实蝇的种类快速区分和准确鉴定; 检测方法稳定性好,地中海实蝇不同虫态（卵、幼虫、蛹和成虫）和不同地理种群检测结果完全一致。地中海实蝇生物芯片检测技术将为我国进口果蔬中检疫性实蝇快速筛查和种类鉴定提供检测方法,同时,还可应用到其他属的实蝇以及相关害虫的检疫中,为有害生物的快速鉴定提供了新方法。     

中国果实蝇属种类的DNA条形码鉴定(双翅目,实蝇科)

将实验获得的25种果实蝇的155条COⅠ条形码序列,利用MEGA4.1的Kimura-2-Parameter模型进行了遗传距离分析和构建系统发育树,来检验线粒体COⅠ基因条形码序列对果实蝇属种类鉴定的有效性。研究表明COⅠ条形码序列能够对除桔小实蝇复合体外的中国果实蝇属种类进行准确鉴定。     

基于COI序列快速鉴定花蓟马的DNA条形码芯片初探

利用DNA条形码信息研制DNA芯片,建立快速高效的花蓟马鉴定方法.以3种花蓟马属,共9个样本的COⅠ基因片段序列为研究材料,应用软件Primer Premier5搜索出9个样本的12种motif基因序列,应用这12种motif序列制作虚拟DNA条形码芯片.虚拟电子杂交20个样本的COⅠ基因片段序列.结果显示,设计的虚拟DNA芯片能够鉴定本研究中的3种花蓟马,利用DNACOⅠ基因片段,设计DNA芯片在理论上可行.     

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。       

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...     

线粒体COⅠ基因在昆虫DNA条形码中的研究与应用

自2003年DNA条形码(DNA barcodes)概念出现以来,DNA条形码技术(DNA barcoding)受到生物分类学领域普遍关注,线粒体细胞色素氧化酶亚基I(mtDNACOⅠ)被用作动物类群的主要条形码序列,基于该基因片段的昆虫条形码研究在国内外广泛开展。本文在概述DNA条形码、条形码技术及已开展的昆虫条形码研究计划的基础上,总结了昆虫mtDNACOⅠ条形码及其技术在发现和描述隐种、种类分子鉴定以及系统发育等方面的研究进展,分析了细胞核线粒体假基因(Numts)对mtDNACOⅠ条形码扩增的影响,提出检测和避免Numts的方法,并对DNA条形码技术的进一步研究和应用进行了讨论和展望。     

我国32种鸟类DNA条形码分析

DNA条形码是一种分子分类方法,近年来在物种鉴定方面得到迅速的发展和应用.本研究分析了我国27属32种鸟类(61只)的线粒体细胞色素c氧化酶亚基Ⅰ(COⅠ)基因的条形码片段,分别用阈值法、聚类法和诊断核苷酸进行了分析,探究DNA条形码鉴定我国鸟类的准确性.结果显示,种内CO Ⅰ序列变异很小,种间存在较多的变异位点,种间的遗传距离显著大于种内的遗传距离,DNA条形码序列能够鉴定所有鸟类.     

DNA条形码技术在青海海东地区小型兽类鉴定中的应用

为弥补传统形态分类方法的不足,探究应用DNA条形码技术进行分子生物学鉴定的可行性,本研究用DNA条形码技术检测了青海省海东地区3目6科14属18种110只小型兽类的COI基因部分序列。分析所测COI基因序列可知:种内遗传距离≤3%,种间遗传距离5-10%,属间遗传距离12-19%,种间遗传距离显著大于种内遗传距离。NJ树显示同种个体聚为有很高支持度的单一分支。有6个个体(4只黄胸鼠、2只小家鼠)在现场鉴定中被误定为其他种类。研究结果表明使用条形码技术能纠正形态学鉴定中的错误,也说明动物线粒体COI基因是一个有效的DNA条形码标准基因。     

Establishment and application of DNA barcoding technology for identification of the immatures and adult debris of Bactrocera dorsalis (Hendel) ( Diptera: Tephritidae)

实蝇类害虫多为国内外检疫对象,其鉴定识别方法主要依据成虫的外部形态特征,而传统的形态学识别法对口岸经常截获的幼体及残缺的虫体,则无能为力.本研究以桔小实蝇Bactrocera dorsalis的幼体(卵、幼虫、蛹)以及成虫残体(足、翅、头部、胸部、腹部)为对象,利用DNA条形码技术,构建实蝇类害虫快速鉴定技术体系,并以其他4种常见实蝇(包括番石榴实蝇B.correcta、瓜实蝇B.cucurbitae、南亚果实蝇B.tau、柑桔大实蝇B.minax)为对象对该技术体系进行应用验证.结果显示,桔小实蝇幼体以及成虫残体的碱基序列与数据库中靶标种CO Ⅰ基因碱基序列的一致性为99.51％～99.84％,其他4种实蝇相应序列与数据库中靶标种CO Ⅰ基因序列的一致性分别为100％,100％,99.81％～ 99.83％和100％;以邻接法(NJ法)构建系统发育树,靶标种实蝇均与数据库中对应种实蝇聚为一支,且置信度均为100％.以K2-P模型计算种内及种间遗传距离得出,5种实蝇的种间遗传距离为0.0597～0.2363,平均为0.1693;种内遗传距离为0.0000 ～0.0041,平均为0.0019.这些结果表明,基于DNA条形码的物种识别技术完全可用于口岸截获的实蝇类害虫幼体及残体的准确鉴定.     

斑腿蝗科Catantopidae七种蝗虫线粒体COⅠ基因的DNA条形码研究

以我国常见的斑腿蝗科Catantopidae7种蝗虫为对象测定了COⅠ基因序列,探讨COⅠ基因作为DNA条形码在识别蝗虫物种方面的可行性。结果表明,斑腿蝗科3属7种的DNA分类和形态学分类基本一致,该基因可以探讨蝗虫属、种分类单元的系统发育问题,为将线粒体基因组的COⅠ基因作为蝗虫DNA条形码进行分类鉴定手段的可行性提供一定的参考。     

桔小实蝇幼体及成虫残体DNA条形码识别技术的建立与应用

实蝇类害虫多为国内外检疫对象, 其鉴定识别方法主要依据成虫的外部形态特征, 而传统的形态学识别法对口岸经常截获的幼体及残缺的虫体, 则无能为力。本研究以桔小实蝇Bactrocera dorsalis的幼体（卵、 幼虫、 蛹）以及成虫残体（足、 翅、 头部、 胸部、 腹部）为对象, 利用 DNA 条形码技术, 构建实蝇类害虫快速鉴定技术体系, 并以其他4种常见实蝇（包括番石榴实蝇B. correcta、 瓜实蝇B. cucurbitae、 南亚果实蝇B. tau、 柑桔大实蝇B. minax）为对象对该技术体系进行应用验证。结果显示, 桔小实蝇幼体以及成虫残体的碱基序列与数据库中靶标种COⅠ基因碱基序列的一致性为99.51%~99.84%, 其他4种实蝇相应序列与数据库中靶标种COⅠ基因序列的一致性分别为100%, 100%, 99.81%~99.83%和100%; 以邻接法（NJ法）构建系统发育树, 靶标种实蝇均与数据库中对应种实蝇聚为一支, 且置信度均为100%。以K2-P模型计算种内及种间遗传距离得出, 5种实蝇的种间遗传距离为0.0597~0.2363, 平均为0.1693; 种内遗传距离为0.0000~0.0041, 平均为0.0019。这些结果表明, 基于DNA条形码的物种识别技术完全可用于口岸截获的实蝇类害虫幼体及残体的准确鉴定。     

基于mtDNA COI基因的离腹寡毛实蝇属常见种DNA条形码识别和系统发育分析

【目的】离腹寡毛实蝇属Bactrocera昆虫是最具经济重要性的实蝇类害虫,本研究依据mtDNA COI基因碱基序列对离腹寡毛实蝇属常见实蝇种类进行识别鉴定与系统发育分析。【方法】以口岸经常截获的离腹寡毛实蝇属8个亚属21种实蝇为对象,采用DNA条形码技术,通过对mtDNA COI基因片段 (约650 bp)的测序和比对,以MEGA软件的K2-P双参数模型计算种内及种间遗传距离,以邻接法(NJ) 构建系统发育树。【结果】聚类分析与形态学鉴定结果一致,除11种单一序列实蝇外,其他10种实蝇均各自形成一个单系,节点支持率为99%以上。种内（10种）遗传距离为0.0003~0.0068,平均为0.0043;种间（21种）遗传距离为0.0154~0.2395,平均为0.1540;种间遗传距离为种内遗传距离的35.8倍,而且种内、种间遗传距离没有重叠区域。【结论】基于mtDNA COI基因的DNA条形码技术可以用于离腹寡毛实蝇属昆虫的快速鉴定识别,该技术体系的建立对实蝇类害虫的检测监测具有重要意义。     

基于DNA条形码对桃属植物上蚜虫的快速鉴定

桃属(Amygdalus)植物是我国重要的果树,有些种类是常见的城市绿化观赏树种,也是多种蚜虫的寄主。蚜虫的体型小,有复杂的多型现象,传统的形态学特征往往无法实现对物种的准确而快速的鉴定。本研究应用DNA条形码技术,基于COⅠ基因序列分析,对我国桃属植物上的蚜虫进行编码,为桃属植物上蚜虫的物种快速、准确鉴定提供有力的支持。本研究共编码桃属植物上蚜虫12种,其中蚜亚科Aphidinae 6属10种,毛管蚜亚科Greenideinae 1属1种,毛蚜亚科Chaitophorinae 1属1种。共获得COⅠ基因序列96条,种内平均差异为0.76%,种间为5.7%¹5.5%。基于COⅠ序列构建了NJ树,绝大多数物种的样品有效地聚为一支,且支持率达到了95%以上。结合遗传距离和系统发育树分析表明,基于COⅠ序列的DNA条形码能有效区分99%的桃属植物上的蚜虫物种。     

基于环境DNA宏条形码技术的辽东湾典型围海养殖池塘内水母多样性研究

研究使用环境DNA宏条形码技术(eDNA metabarcoding)检测辽东湾东北部河口区围海养殖池塘水母种类多样性,探索适用于水母种类物种鉴定和监测的新方法。利用环境DNA宏条形码技术,分别基于18S rDNA和COI宏条形码检测了辽东湾东北部河口区围海养殖池塘水母种类多样性,通过水样采集、过滤、eDNA提取、遗传标记扩增、测序与生物信息分析的环境DNA宏条形码标准化分析流程,从围海养殖池塘7个采样点中获得可检测的采样点数据。结果显示,基于18S rDNA宏条形码检测出8种水母种类,其中钵水母纲大型水母2种、水螅水母总纲小型水母6种;基于COI宏条形码技术共检测出19种水母种类,其中钵水母纲大型水母5种、水螅水母总纲小型水母14种;两种DNA条形码标记都显示养殖种类海蜇(Rhopilema esculentum)为优势种。研究结果表明,环境DNA宏条形码技术作为一种新兴的生物多样性监测手段可用于快速检测水母种类多样性,在水母类物种鉴定、监测及早期预警中有较大的应用潜能。     

北京白羊沟景区农林交错带蛾类DNA条形码鉴定

[目的]DNA条形码技术已经在多个类群中得到了广泛应用,但对数量巨大的鳞翅目昆虫而言,仍然缺失大量数据,尤其是形态鉴定较为困难的小蛾类和很多中型蛾类,尚无法构建较为完善的DNA条形码系统.本研究旨在为鳞翅目害虫DNA条形码系统的构建和完善提供数据来源及支撑,验证COⅠ基因作为DNA条形码通用基因的准确性,探讨28S rDNA的D2基因片段作为DNA条形码辅助基因的可行性,并检验目前BOLD系统的鉴定成功率.[方法]对采集自北京白羊沟风景区的小蛾类和中型蛾类490头标本进行形态鉴定和DNA测序,分别基于COⅠ及28S D2基因计算种内种间遗传距离,并构建了NJ系统发育树.[结果]BOLD系统的鉴定成功率为65％,对小蛾类和夜蛾类鉴定成功率较低.基于COⅠ基因的NJ树鉴定成功率为94.4％,基于28S D2基因的NJ树鉴定成功率为89.4％.[结论]结合种内与种间遗传距离结果,COⅠ基因适合作为鳞翅目蛾类DNA条形码通用基因,28S D2基因较为保守,不适合作为DNA条形码的辅助基因.     

DNA条形码技术的研究进展及其应用

DNA条形码技术(DNA Barcod ing)是通过对一个标准目的基因的DNA序列进行分析从而进行物种鉴定的技术。这个概念的原理与零售业中对商品进行辨认的商品条形码是一样的。简单地说,DNA条形码技术的关键就是对一个或一些相关基因进行大范围的扫描,进而来鉴定某个未知的物种或者发现新种[1—3]。自从提出DNA条形码的概念以来,这种新兴分类学技术已经引起了越来越多的生物学家的关注。DNA条形码技术是分类学中辅助物种鉴定的新技术,它代表了生物分类学研究的一个新方向[4],因此它在生态、环境、食品等诸多领域都将会有广泛的应用[5]。本文概括综述了DNA条形码技术的发展历史、原理与操作,分析了其在生物分类中的应用及应用上的优势与限制,对DNA条形码技术在鱼类学研究的意义与可行性进行了探讨。1 DNA条形码技术的发展历史2003年,Herbert研究发现利用线粒体细胞色素C氧化酶亚基Ⅰ(M itochondrial cytochrom ecoxidase subun itⅠ,COⅠ)基因一段长度为648bp的片段,能够在DNA水平上成功的区分物种,并且认为利用COⅠ基因从分子演化的角度,将提供一种快速、简便、可信的分...     

断眼天牛DNA条码试剂盒的研制

【目的】为了加强对检疫口岸截获木材中的断眼天牛种类进行准确、快速的鉴定,克服单纯依赖于形态学方法为主的局限性,我们研发了断眼天牛属DNA条码试剂盒检测技术。【方法】本研究基于线粒体COⅠ基因(线粒体细胞色素氧化酶亚基Ⅰ),采用加拿大条码中心开发的昆虫及植物DNA提取方法,对基因序列分析,获得碱基位点规律。【结果】断眼天牛属中的9个常截获种类取得了标记性碱基位点。【结论】检疫中常截获的断眼天牛属中的9个种通过标记性碱基位点得到区分;研发了断眼天牛属DNA条码试剂盒检测技术,为进出境口岸的检疫工作提供一种新的鉴定手段。     

中国秋海棠属 (秋海棠科) 植物的DNA条形码评价

秋海棠属植物种类繁多,形态变异多样,导致种类的系统放置混乱,近缘种类鉴定困难。利用DNA条形码实现物种快速准确的鉴定技术具有不受形态特征约束的优势,为秋海棠属植物的分类鉴定提供了新的方法。本研究选择4个DNA条形码候选片段（rbcL,matK,trnH psbA,ITS）对中国秋海棠属26种136个个体进行了分析。结果显示：叶绿体基因rbcL,matK和trnH psbA种内和种间变异小,对秋海棠属植物的鉴别能力有限;ITS/ITS2种内和种间变异大,在本研究中物种正确鉴定率达到100%/96%,可考虑作为秋海棠属DNA条形码鉴定的候选片段。研究结果支持中国植物条形码研究组建议将核基因ITS/ITS2纳入种子植物DNA条形码核心片段中的观点。     

二种大实蝇的PCR-RFLP快速鉴定方法

应用PCR-RFLP技术,对我国部分地区发生分布的蜜柑大实蝇和橘大实蝇开展了分子生物学鉴定方法研究。结果表明,利用4组引物对目标实蝇的COⅡ和ITS1基因进行PCR扩增,并借助MnlⅠ,MseⅠ,AseⅠ,DraⅠ和SspⅠ等5种限制性内切酶对扩增产物进行酶切,能从多个途径把2种大实蝇区分开。所建立的方法不受目标实蝇食物源、地理来源和标本保存条件的影响,对不同虫态和不同性别的个体均适用,可在生产和检疫实践中对蜜柑大实蝇和橘大实蝇进行快速鉴定。     

玉米象Sitophilus zeamais DNA条形码研究

【目的】玉米象Sitophilus zeamais(Motschulsky)为世界性分布仓储物害虫,食性极广,在我国多数省(区)均有分布。由于该虫与米象Sitophilus oryzae(Linnaeus)形态极似,很难区别;目前唯一可靠的鉴别特征是雌、雄外生殖器,且要实现准确鉴定必须要有成虫标本,还要经过一系列的繁琐操作,鉴定难度较大,因此需要探索更加便捷高效的鉴定技术。【方法】利用分子生物学手段,通过提取玉米象的基因组DNA,使用通用引物PCR扩增ITS1、ITS2、Cytb、COⅠ、COⅡ基因并测序,通过基因序列相似性来实现快速鉴定,进而获得用于快速鉴定的DNA条形码。【结果】通过形态特征,初步确定玉米象所属大致类群;通过分子生物学手段,获得了多个基因的碱基序列作为玉米象的DNA条形码。【结论】获得多条序列用来鉴定玉米象的DNA条形码,实现玉米象快速准确鉴定,为玉米象的识别鉴定提供基础数据。