基于线粒体COⅠ基因序列探讨臂尾轮属的系统发生和几种轮虫的分类地位

通过对萼花臂尾轮虫、角突臂尾轮虫、壶状臂尾轮虫、十指臂尾轮虫、镰形臂尾轮虫、尾突臂尾轮虫和红臂尾轮虫等7种轮虫mtDNA COⅠ序列分析,并以透明囊足轮虫为外群,使用MEGA软件构建臂尾轮属轮虫系统发生树(ME树和NJ树)以探讨臂尾轮属的系统发生和该属中几个种类的分类地位.结果表明本研究所涉及的轮虫mtDNA COⅠ平均序列差异百分比为24%;在两个系统树中,淡水臂尾轮虫和海水臂尾轮虫均独立成枝;用两种方法得到的系统发生树均支持将十指臂尾轮虫作为一个独立的支系分离出来.壶状臂尾轮虫和红臂尾轮虫应属于不同的种;来自芜湖、墨西哥和美国的十指臂尾轮虫以及来自芜湖和澳大利亚的萼花臂尾轮虫应分别互为姐妹种.本研究还首次揭示了角突臂尾轮虫、尾突臂尾轮虫和镰状臂尾轮虫与其它臂尾轮虫间的系统关系.     

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。     

挂榜山小鲵线粒体DNA COⅠ基因及D-loop区序列研究

研究克隆了挂榜山小鲵COⅠ基因及D-loop区全长,结果显示挂榜山小鲵COⅠ基因及D-loop区全长分别为1 551 bp和803 bp.运用MEGA4.0软件P-distance法分别比较COⅠ基因及D-loop区小鲵科19个物种的遗传距离,结果显示挂榜山小鲵与小鲵属遗传距离比与小鲵科其它属物种的小,并且挂榜山小鲵与Zhang et al(2006)提交的中国小鲵相应序列的遗传距离几乎为0,构建了MP分子系统发生树也显示挂榜山小鲵与小鲵属同属一个分支,且与Zhang et al提交的中国小鲵聚为一小支.通过以上分析认为挂榜山小鲵属于小鲵科小鲵属,这与传统分类学方法一致.     

中国近海银鲳线粒体COⅠ基因序列变异分析

对采自黄海、东海和南海的7个银鲳群体的线粒体COⅠ基因序列变异进行分析,研究银鲳的遗传多样性、遗传结构和群体历史动态。在所分析的111个个体中检测到16个单倍型。7个群体呈现出高的单倍型多样性（h=0.564～0.688） 和低的核苷酸多样性（π=0.001～0.003）。单倍型遗传学关系、两两群体间的F_ST值和分子方差分析均表明中国近海7个银鲳群体间的遗传分化不显著。中性检验和核苷酸不配对分析均表明中国近海银鲳经历了晚更新世的群体扩张事件,扩张时间约为6.0×10⁴～1.04×10⁵ 年前。研究结果表明,银鲳的卵和幼体具有较强的扩散能力、中国近海的海洋环流以及近期的群体扩张可能是造成中国近海银鲳群体在线粒体COⅠ基因序列上存在较高的遗传同质性的原因。     

苹果蠹蛾线粒体DNA COⅠ基因克隆与序列分析

本研究采集新疆阿拉尔地区苹果蠹蛾Cydia pomonella(L.)幼虫,对其线粒体DNA细胞色素氧化酶Ⅰ亚基(COⅠ)基因进行了扩增、克隆和测序,并对COⅠ序列进行了分析。结果显示:苹果蠹蛾DNA扩增出的COⅠ基因序列片段长度为709bp,序列中A+T含量极高,占68.7%,而G+C的含量只有31.3%。经基因序列比对,与其它几种食心虫的同源性为85.4%～88.1%,遗传距离为0.130～0.162;采用NJ法构建了卷蛾科系统树,所得的聚类结果与传统的分类结果基本一致。本研究结果为苹果蠹蛾快速鉴定的DNA条形码技术研究提供重要基础。     

基于COⅠ基因对三种大黑鳃金龟分类地位的研究

本试验将江南大黑鳃金龟Holotrichia gebleri Faldermann分别与东北大黑鳃金龟Holotrichia diomphalia Bates、华北大黑鳃金龟Holotrichia oblita Faldermann进行了杂交试验,得到了F1代成虫,自交得到了F2代,表明F1代的雌雄虫具有正常的生殖力,3种金龟子之间不存在生殖隔离。对这3种大黑鳃金龟的COⅠ基因进行了扩增与测序并构建了系统进化树,结果显示:江南大黑、华北大黑和东北大黑3种鳃金龟的遗传距离相近,分类地差别不显著,与外类群的暗黑鳃金龟Holotrichia parallela Motschulsky在遗传距离和分类地位上差异显著。以上结果表明,江南大黑鳃金龟、东北大黑鳃金龟和华北大黑鳃金龟应为同一个物种的不同地理类群。     

嗡蜣螂属Onthophagus十二种蜣螂线粒体COⅠ基因的DNA条形码研究

对嗡蜣螂属Onthophagus 12种蜣螂的线粒体COⅠ基因3'端部分序列(731 bp)进行了比较,结果显示,COⅠ序列的变异位点213个,简约信息位点167个。碱基替代主要发生在第3位点(64次),占替代总数的83.12%。除掘嗡蜣螂O.fodiens与婪嗡蜣螂O.lenzi小于2%外,其余种间遗传距离在8.1%¹5.8%之间,种内遗传距离为015.8%之间,种内遗传距离为0⁰.2%。单倍型多样性(Hd)和核苷酸序列多样性(Pi)分别为0.944±0.030和0.10518±0.0045。滑动窗口分析表明,可变位点频率在2400.2%。单倍型多样性(Hd)和核苷酸序列多样性(Pi)分别为0.944±0.030和0.10518±0.0045。滑动窗口分析表明,可变位点频率在240²90 bp、675 bp附近较高。NJ树聚类结果与传统形态学分类相吻合:外群代表种分化最早,种间聚成一分支,种内个体优先聚集种下。本文认为COⅠ基因适合作为嗡蜣螂属物种鉴定的DNA条形码。     

基于线粒体COⅠ基因片段的麻蝇属(双翅目:麻蝇科)部分种类DNA分类研究

本研究在Pape(1996)提出的麻蝇属(双翅目:麻蝇科)分类系统基础上,选取麻蝇属54个物种(分属于30个亚属),基于线粒体COⅠ基因片段,结合雄性成蝇尾器形态特征,对所选取的30个亚属进行了DNA分类研究,初步探明了各亚属的分类地位与系统发育关系。麻蝇属30个亚属内的平均遗传距离为6.0%(1.8%¹1.0%),各亚属间的平均遗传距离为10.1%(5.2%11.0%),各亚属间的平均遗传距离为10.1%(5.2%¹6.1%),亚属内与亚属间遗传距离差异较为明显,说明COⅠ基因片段对麻蝇属各亚属级阶元能进行有效区分。     

基于线粒体COⅠ基因序列分析宝贝科主要类群的系统发生关系

新测了分布于我国海南沿海的11种宝贝科软体动物的线粒体COⅠ基因序列,结合GenBank中17种该科动物的同源性序列片段,基于不同的数学模型,以邻接法、最大简约法和贝叶斯法构建了宝贝科分子系统树.结果表明:卵宝贝亚科Cypraeovulinae是一个单系群;宝贝亚科Cypraeinae和鼻贝亚科Nariinae并非姊妹群,其中,宝贝亚科明显为多系发生,而鼻贝亚科中除疹贝属而外的其他类群可能为单系发生;所有系统树均支持形态学上焦掌贝、绶贝、眼球贝、葡萄贝以及疹贝的单系性及属级分类阶元的界定.鉴于疹贝属在系统树中的特殊位置,建议将其归于宝贝亚科;而龟甲贝和林希那贝间的系统发生关系及其分类地位还有待于进一步探讨.     

应用线粒体 DNA 序列探讨羚牛分类地位

为探讨羚牛分类学地位,应用聚合酶链式反应(PCR)扩增了羚牛、绵羊、山羊和斑羚(青羊)线粒体DNA(mtDNA)细胞色素b基因(Cyt b gene),并测序,结合GenBank检索序列,对9种偶蹄类动物、1种奇蹄类动物Cyt b gene序列差异进行分析,构建了分子系统树(最优NJ树和唯一MP树)。通过本研究分析表明羚牛与羊亚科动物亲缘关系最近,将羚牛归入羊亚科较为合理。     

基于线粒体COⅠ基因部分序列的缅甸安小叶蝉地理种群遗传多样性研究

缅甸安小叶蝉Anaka burmensis是一种取食竹子的害虫,为了探讨该物种不同地理种群的遗传多样性,本研究首次基于线粒体COⅠ基因部分序列对我国26个地理种群共241个样本进行了研究,选取长度为615 bp的基因序列,并运用DNASP、MEGA等分析得出,该片段中有546个保守位点、69个变异位点和33个单倍型。种群的单倍型多样性指数为0.845,核苷酸多样性指数为0.008 77,基因流为0.598 5,种群间的固定系数为0.729 15,表明种群间遗传多样性水平高、遗传分化大、基因交流水平较低。中性检验Tajima's D为-1.658 98,0.10P0.05,Fu's Fs值为-5.787,P0.10。分子变异结果显示,该物种遗传变异主要来自种群间,变异百分率为72.92%,而种群内的遗传变异低,仅为27.08%。研究结果得出该物种遗传结构,可为今后从事叶蝉类昆虫的分子生物学研究及该虫的防治提供理论基础资料。     

椭圆食粉螨线粒体DNA CO Ⅰ基因片段序列分析

采用苯酚-氯仿-异戊醇抽提法提取了采自江西南昌和广州潮州2个地理种群的椭圆食粉螨Aleuro-glyphus ovatus Troupeau,1878基因组DNA。以相应引物对椭圆食粉螨线粒体DNA细胞色素氧化酶I亚基基因(mtDNA COI)进行PCR扩增,直接测序,得到379bp的碱基片断(国际基因库索引号EF527825),其碱基序列A、C、G、T含量分别为71bp(18.73%)、53bp(13.98%)、89bp(23.48%)、166bp(43.80%);江西南昌和广州潮州2个地理种群间的椭圆食粉螨mtDNACOI基因片段完全一致,未发现地理差异。     

三化螟COⅠ序列分析及DNA条形码研究

三化螟Scirpophaga incertulas是水稻的重要害虫之一。本研究通过对三化螟3个地理种群线粒体COⅠ基因的序列分析,初步探讨了中国三化螟种群间的遗传分化。36个三化螟样本共得到了9个单倍型,其中有17个变异位点,占总位点数的3.13%。系统进化分析表明,来源于各地理种群的单倍型散布在不同的进化支上,缺乏明显的地理分布格局。联合网上公布的相关物种序列进行的遗传分析表明,线粒体COⅠ基因能够对三化螟进行准确的物种鉴定。     

基于线粒体COⅠ基因序列的东南沿海可口革囊星虫遗传多样性分析

为了解我国东南沿海可口革囊星虫自然群体的遗传多样性及遗传结构, 以线粒体COⅠ基因为分子标记, 对浙江象山(XS)与温岭(WL)、福建宁德(ND)、广东湛江(ZJ)4个可口革囊星虫自然群体的80个样本的COⅠ基因片段进行PCR扩增、序列测定和分析。结果表明, 在815 bp长度的核苷酸片段中, A、T、C、G碱基的平均含量分别为29.8%、31.0%、22.6%和16.6%, A+T含量(60.8%)高于C+G含量(49.2%), 表现出较强的AT偏好性。共检测到29个核苷酸变异位点, 定义了29种单倍型, 总群体单倍型多样性指数(H_d)、核甘酸多样性指数(P_i)及平均核苷酸差异数(K)分别为0.932、0.0036及2.8902, 表现出高的H_d和低的P_i。单倍型邻接关系树的拓扑结构简单, 未呈现明显的地理谱系结构。群体内的遗传距离为0.0027—0.0040, 群体间的遗传距离为0.0032—0.0040。两两群体间的遗传分化系数(F_st)和分子方差分析(AMOVA)表明, 可口革囊星虫的遗传变异主要来自于群体内, 而群体间无显著分化。中性检验和核苷酸不配对分布结果揭示, 可口革囊星虫经历了群体历史扩张事件, 大致发生在4.6万年前的更新世晚期。     

基于16S rDNA和COⅠ基因序列探讨四种溞类的系统关系和分类地位

为了检验已记录的4个溞属种类（(隆线溞Daphnia carinata、透明溞D. hyalina、蚤状溞D. pulex和大型溞D. magna）的系统分类, 用试剂盒法分别提取4种溞类的基因组DNA。利用特异性引物, 通过PCR扩增了4种溞属种类的16S rDNA和COⅠ基因部分序列, 并与来自GenBank中每个种类相似度较高的同种序列进行分析。结果表明, 基于16S rDNA和COⅠ基因, 4个溞属种类的平均种间相似度分别为85.56%和80.67%, 碱基中A+T含量均明显高于G+C含量。基于COⅠ基因, 巢湖隆线溞与来自GenBank上的拟同形溞（(Daphnia similoides AB549199）)相似度为99%, 分歧度为0.4%0.9%。就16S rDNA和COⅠ基因而言, 巢湖透明溞更接近于盔形溞（Daphnia galeata）。基于16S rDNA和COⅠ基因构建的NJ树和贝叶斯树, 两者的主要分枝基本一致。结果暗示, 巢湖隆线溞与拟同形溞为一个种, 透明溞应属于盔形溞。由于缺乏核基因的研究, 有关巢湖溞属的分类地位还需进行更深入的探讨。       

不同色斑型异色瓢虫COⅠ和COⅡ基因序列系统进化分析

利用线粒体COⅠ和COⅡ基因序列分析法,研究13种色斑型异色瓢虫Harmonia axyridis Pallas的系统分化,计算核苷酸的使用频率,并构建分子系统树,以便更好地探索异色瓢虫色斑变异的规律。结果表明,在用于分析的COⅠ基因和COⅡ基因的序列中,共有31个变异位点,29个简约信息位点,A+T平均约占71.2%,大部分碱基改变为颠换。13种不同色斑型异色瓢虫的遗传距离为0.0021～0.0328,平均相似系数为0.0193。分别采用邻接法(NJ)、最大简约法(MP)、最小进化法(ME)构建系统发育树。分子系统树显示:各类群间遗传分化很小,鞘翅颜色相同的瓢虫均已较高的置信值聚在一起;双月斑变型和显明变种亲缘关系最近,重名变种为原始类群,分化较早,与其它12种不同色斑异色瓢虫亲缘关系较远。     

基于线粒体COⅠ和Cytb基因序列研究粉蝶科七属间的系统发生关系

【目的】为了探讨粉蝶科Pieridae 7属的系统进化关系。【方法】基于线粒体COⅠ(609 bp)和Cytb(393 bp)基因部分序列,以眼蝶科的2个物种为外类群,运用UPGMA和ME法重建分子系统树。【结果】联合基因构建的分子系统树显示:外群牧女珍眼蝶Coenonympha amaryllis(Cramer)和阿芬眼蝶Aphantopus hyperantu(Linnaeus)构成一独立支系,可以作为外群;云粉蝶属和粉蝶属姊妹关系构成一分支,亲缘关系较近;襟粉蝶属与钩粉蝶属形成姐妹关系,亲缘关系较近。【结论】成功重建了粉蝶科7属的系统进化关系。     

基于线粒体COⅠ基因序列的中国二点委夜蛾遗传多态性分析

二点委夜蛾Athetis lepigone是2005年首次在河北省发现危害夏玉米苗的新害虫, 2011年7月在河北、 河南、 山东、 山西、 安徽和江苏6省47市夏玉米苗期大面积暴发成灾, 严重威胁玉米生产。为了从种群水平探讨该虫暴发成灾的机制, 我们通过分析线粒体细胞色素氧化酶亚基Ⅰ(mtCOⅠ）基因序列来研究不同地区二点委夜蛾种群的进化关系。本研究采集了河北、 河南、 山东和山西等地的19个不同地理种群样本, 用同源序列比对的方法分析样本mtCOⅠ基因片段, 利用DnaSP 5.0软件和Arlequin 3.5软件对不同地理种群间的mtCOⅠ单倍型多样性分析和Tajima’s D中性检测, 建立了单倍型邻接（N-J）系统发育进化树和单倍型网络图。结果表明, 在203头个体的658 bp mtCOⅠ基因片段中, 得到17种单倍型和18个变异位点, 河北省的二点委夜蛾的单倍型多态性最丰富, 而河南、 山东和山西3省采集的二点委夜蛾样品其单倍型均有与河北种群单倍型一致的类型。二点委夜蛾不同地理种群间基因流水平较高, 种群间没有明显的遗传分化, 并且在较近的历史时期未经历明显的种群扩张。     

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。     

线粒体COⅠ和16S rRNA片段确定近江蛏和缢蛏属的分类地位

对5种双壳类软体动物(近江蛏Sinonovacula rivularis、缢蛏Sinonovacula constricta、小刀蛏Cultellus attenuatus、尖刀蛏Cultellus scalprum和大竹蛏Solen grandis)的线粒体基因COⅠ和16S rRNA部分序列进行测序和分析, 并结合GenBank中其他竹蛏超科和樱蛤超科物种COⅠ和16S rRNA片段, 计算种间遗传距离, 构建系统发育树, 探讨近江蛏及缢蛏属的分类地位。结果表明, 5个物种COⅠ和16S rRNA片段A+T含量均远高于G+C含量, 近江蛏与缢蛏之间的碱基序列差异和遗传距离均已达到种间差异水平, 确定近江蛏为缢蛏属的一个种。分别构建COⅠ(砂海螂为外群)和16S rRNA片段(密鳞牡蛎为外群)的Neighbor-Joining系统树, 两者的拓扑结构都明确显示, 缢蛏属为灯塔蛤科一个属, 灯塔蛤科录属于竹蛏超科, 而不录属于樱蛤超科。