从线粒体控制区全序列变异看短颌鲚和湖鲚的物种有效性

经克隆测序获得我国七丝鲚(Coilia grayii)、凤鲚(C. mystus)、刀鲚(C. nasus)和短颌鲚(C. brachygnathus)以及太湖湖鲚(C. nasus taihuensis)等4个种和1亚种32尾个体的mtDNA D-loop区全序列, 以日本鳀(Engraulis japonicus)和秘鲁鳀(E. ringens)为外类群构建了中国鲚属的分子系统发育树, 并讨论了短颌鲚和湖鲚的物种有效性。结果显示, 七丝鲚的D-loop区全序列长1,208 bp, 凤鲚1,279–1,361 bp, 刀鲚1,252–1,290 bp, 短颌鲚1,214–1,252 bp, 湖鲚1,252–1,442 bp, 除七丝鲚外的其他种类个体间均表现出序列长度的多态性。短颌鲚、刀鲚和湖鲚三者间的平均K 2-P遗传距离仅为0.011–0.020, 明显小于它们与凤鲚、七丝鲚及外类群间的遗传距离(0.051–0.349)。以邻接法和最大简约法构建的系统发育树表明, 刀鲚、短颌鲚及湖鲚均未各自构成单系, 而是共同构成一个单系群, 三者并未发生显著分化。研究表明, 短颌鲚和湖鲚为刀鲚的淡水生态型种群, 并非有效物种。系统发育分析表明, 中国鲚属3个有效物种间以凤鲚最为原始, 刀鲚和七丝鲚为姐妹群, 处于较进化的位置。推测凤鲚可能是鲚属祖先种最早从起源中心扩散到西北太平洋的后裔, 而刀鲚和七丝鲚则是凤鲚在演化过程中分别适应寒冷和温暖气候而分化出的物种。     

杞麓湖鲤属鱼类分化在鳃耙超微结构上的表达

本工作以杞麓湖的鲤属鱼类为研究对象,应用扫描电镜技术研究各物种鳃耙形态结构的分化,探讨同域型物种分化在鳃耙超微结构上的表达形式。鳃耙的形态分化是多层次的,且不同物种鳃耙的分化可在各层次独立进行,也可在层次之间出现交叉,从而使分化形式丰富多彩。杞麓湖鲤属鱼类鳃耙分化模式对研究云南高原湖泊其它类群的物种分化具有一定参考意义。     

甘肃省鱼类资源现状及DNA条形码在鱼类物种鉴定中的应用

为了摸清甘肃省土著鱼类资源与分布现状, 探索DNA条形码在鱼类辅助物种鉴定中的适用性, 2012年6-9月对甘肃境内黄河水系、嘉陵江水系和河西内陆河水系进行了较全面的鱼类调查。共采集鱼类标本3,087尾, 隶属于5目10科38属64种, 以鲤科种类最多, 为30种, 占总种数的46.88%。物种多样性分析表明, 在黄河水系的夏河和庄浪河多样性指数是所有调查点中最低的, 分别为1.38和1.09。嘉陵江水系各河段的多样性指数较高(H = 2.15-3.27), 其次为河西内陆河水系(H = 2.01-2.83)。在河西内陆河水系中, 疏勒河的均匀度指数最高, 为1.10, 黑河最低(0.68)。庄浪河的优势度指数最高, 为0.34, 而嘉陵江干流两当段的优势度指数在所有调查点中最低, 为0.04。利用DNA条形码分析了49种662尾标本的COI基因部分序列, 大部分种类在neighbor-joining系统树中形成各自的单系, 种内平均遗传距离0.88%, 种间平均遗传距离为9.99%, 在种内和种间COI序列遗传距离之间形成明显的条形码间隙, 斯氏高原鳅(Triplophysa stoliczkae)与达里湖高原鳅(T. dalaica), 甘肃高原鳅(T. robusta)与似鲇高原鳅(T. siluroides), 嘉陵裸裂尻鱼(Schizopygopsis kialingensis)与黄河裸裂尻鱼(S. pylzovi)之间的遗传距离低于2%, 甘肃高原鳅与似鲇高原鳅不能通过COI基因片段区分开, 其他两对物种可以采用核苷酸诊断法来进一步区分。斯氏高原鳅和拉氏鱼岁(Phoxinus lagowskii)种内遗传分歧较大, 揭示种内可能存在隐存种。结果表明, 对某些近缘种和不同地理种群差异较大的物种, 要将分子、形态和地理分布特点结合起来才能准确鉴定。     

猕猴桃属植物的cpSSR遗传多样性及其同域分布物种的杂交渐渗与同塑

同域分布的近缘物种常常发生杂交而导致种间基因渐渗, 从而对相关物种的自然居群遗传结构产生重要影响, 近缘种间的杂交渐渗已成为进化生物学和保护生物学关注的热点。本研究采用8对cpSSR引物对我国西部高原台地向中东部丘陵平原过渡地带同域重叠分布的猕猴桃属(Actinidia)7个物种的自然居群遗传多样性、居群遗传结构和同域分布种间遗传分化进行了检测。结果表明: (1)在6个多态性位点检测到18个等位基因形成的42个单倍型, 尽管各单倍型间显示了复杂的网状进化关系, 但还是具有明显的物种特异性; (2)各物种有丰富的cpSSR遗传多样性, 但种间存在较大差异, 绵毛猕猴桃(Actinidia fulvicoma var. lanata)的遗传多样性水平最高(P = 62.50%, h_T = 0.173, H_T = 0.897), 美味猕猴桃(A. deliciosa)的最低(P = 37.5％, h_T = 0.041, H_T = 0.516); (3)尽管不同物种的居群分化程度存在较大差异, 但种内居群间存在明显分化(G_ST为0.319–0.780, F_ST为0.401–0.695), 居群间的基因流不足(N_m为0.219–0.747<1); 其中以美味猕猴桃的居群遗传分化度最高(G_ST = 0.780, F_ST = 0.695); (4)遗传分化系数G_ST(unordered alleles)与N_ST(ordered alleles)无显著差异, 揭示本研究的大多数猕猴桃属物种不存在系统地理结构, 与用Mantel检验得出的居群遗传距离和地理距离不存在显著性相关的结果一致; (5)除了中华/美味猕猴桃复合体(A. chinensis / A. deliciosa complex)的湖北五峰(HW)和广西资源(GZ)两个同域复合居群外, 同域分布的物种间遗传分化强烈(F_ST为0.476–0.990), 与UPGMA聚类时多数居群按各自物种聚类的结果一致。进一步分析表明, 中华/美味猕猴桃复合体近缘种间存在明显的共祖多态性和杂交渐渗现象, 近缘种植株分布的交错程度以及是否存在亚居群结构对杂交渐渗存在着重要影响。亲缘关系较远的物种间杂交渐渗事件稀少, 但存在个别同塑事件。本研究结果有助于进一步了解猕猴桃属植物自然居群cpDNA的遗传特性和渐渗杂交进化模式, 为我国猕猴桃野生种质资源保育及可持续开发利用提供基础数据和科学依据。     

中国东北地区芽孢盘菌属的研究

本文报导了中国东北地区芽孢盘菌属(Tympanis)5个种1变种, 其中1个新种(T.tiliae Xiang et Soing)4个国内新记录种(T.confusa Nyl., T.abietina Groves, T.piceina Groves, T.alnea(Pers.)Fr.)1个国内新记录变种(T.alnea var.hysterioides Rehm)以上各种都进行了形态和培养特性的研究, 还用Koch's证病法则证明了T.confusa是引起红松流脂溃疡病的病原菌, 并在松脂上伴生Sarea resinae(Fr.ex Fr.)Kuntze.     

中国近海重要生态建群红藻真江蓠的群体遗传多样性

真江蓠(Gracilaria vermiculophylla)是中国近海潮间带生态系统结构组成和功能维持的重要支撑物种, 但有关其群体遗传结构和多样性分布模式的研究目前仍较缺乏。本研究利用线粒体cox1序列对我国近海19个真江蓠地理群体进行了系统发育和群体遗传分析。461个长度为641 bp的cox1序列片段共含有21个多态位点, 产生15个单倍型。基于cox1序列的系统进化分析、单倍型分析和主成分分析显示, 19个真江蓠群体分化为南北两个类群, 其中浙江嵊泗以北的13个群体形成北方类群, 福建厦门以南的6个群体形成南方类群。遗传距离和分子方差分析显示真江蓠南北各类群内的遗传分化较小, 南北类群间的遗传分化达到亚种水平。南北类群间的差异是我国近海真江蓠群体遗传变异的主要来源。     

入侵植物薇甘菊种群的遗传分化

利用简单重复序列区间(Inter simple sequence repeat, ISSR)分子标记技术分析了入侵植物薇甘菊(Mikania micrantha)8个种群的遗传多样性及遗传分化。12个引物共扩增出171个位点,其中多态位点有103个,多态位点百分率(P%)为60.23%,Shannon信息指数(I)为0.281 8,Nei指数(h)为0.184 9,薇甘菊在物种水平具有较高的遗传多样性。AMOVA显示薇甘菊具有较高的遗传分化,36.49%的变异发生在种群间,63.51%的变异发生于种群内,基因分化系数(G_ST)为0.352 4。种群间的基因流较高,为0.918 7。薇甘菊8个种群之间的遗传相似性很高,平均为0.915 5;遗传距离很小,平均为0.088 4。采用UPGMA法对8个种群进行聚类,可以将8个种群分为两大类群,即内伶仃岛为一个类群,而深圳与东莞内陆种群组成另一类群。薇甘菊现有遗传结构的形成与其生活史特性及入侵生态学特性有关。     

木犀科植物叶绿体基因组结构特征和系统发育关系

木犀科11属19个种叶绿体基因组的一般特征和变异特征的比较分析显示, 结果表明, 该科叶绿体基因组大小为154-165 kb, 其差异主要是大单拷贝(LSC)长度的差异所致。Jasminum属3个物种的叶绿体基因组长度与其余物种有较大差异, 该属clpP基因内含子和accD基因丢失。共线性分析表明, Jasminum属3个物种多个基因出现基因重排现象, 倒位可能是重排的主要原因。Jasminum属在IRb/SSC和SSC/IRa边界的基因均与其它物种不同; 重复序列与SSR数量检测结果表明, Jasminum属与其余物种在数量及重复长度上差异较大。基于CDS数据构建的系统发育树表明, Abeliophyllum distichum和Forsythia suspensa为木犀科中较早分化的类群。     

丹霞梧桐群体遗传结构及其遗传分化

丹霞梧桐(Firmiana danxiaensis)是分布于我国韶关地区北部丹霞地貌的特有物种, 其分布范围狭窄, 种群数量小。本文利用EST-SSR分子标记位点, 分析丹霞梧桐群体(丹霞山组群和南雄组群)的遗传多样性和遗传结构, 研究群体的分化历史, 探讨该物种的可能分布和科学保护策略。结果表明: 丹霞梧桐总的遗传多样性中等(Ht = 0.631), 群体内遗传多样性较高(Hs = 0.546), 遗传变异主要存在于群体内(79.66%), 但不同地理组群间存在显著的遗传分化(F_ST = 0.150)。长期地理隔离和现代人为干扰是形成丹霞梧桐当前遗传变异模式的主要原因。STRUCTURE分析可将研究群体划分为清晰的两个基因库(gene pool), 其遗传结构与系统发育地理格局之间有密切关系。丹霞梧桐不同地理群体经历了独立的进化路线, 但丹霞山群体的杂合性高, 遗传背景更为复杂。近似贝叶斯运算法(Approximate Bayesian Computation, ABC)分析表明, 丹霞山和南雄地理群体在10万年前由同一个祖先群体分化而来, 分化时有效群体大小分别为7,290和5,550。结合丹霞梧桐的遗传变异和生态位信息, 可推测丹霞梧桐曾广泛分布于南岭地区, 受第四纪第三次亚冰期的影响, 南岭北部的丹霞梧桐群体因气候剧烈变化而灭绝, 仅在南岭南部适宜的环境中得以保存并繁衍至今, 丹霞山和南雄是丹霞梧桐最主要的两个冰期避难所。在全面掌握丹霞梧桐的自然分布, 开展就地保护的基础上, 通过建立种质资源圃、人工种苗扩繁、自然回归试验等措施, 对于该物种的异地保护、种群恢复和开发利用具有重要意义。     

中国沙塘鳢属鱼类线粒体12S rRNA基因序列分析

沙塘鳢属鱼类为东亚特有的小型淡水经济鱼类,中国产沙塘鳢属鱼类分类问题长期存在争议。本文测定了中国产沙塘鳢属鱼类全部种类的线粒体12S rRNA基因部分序列,结合GenBank中下载的2种日本沙塘鳢属鱼类和塘鳢科鱼类同源序列,探讨中国产4种沙塘鳢属鱼类的物种有效性,分析沙塘鳢属鱼类的系统发育关系。作者所使用的同源序列长度为690bp,其中变异位点258个,简约信息位点201个,包括插入/缺失位点34个,转换/颠换平均值为3.0,表明12S rRNA基因是研究沙塘鳢属鱼类系统发育关系的合适分子标记。基于p-distance模型的6种沙塘鳢属鱼类种内遗传距离为0.000—0.024,种间遗传距离为0.058—0.064,支持暗色沙塘鳢和中华沙塘鳢为不同种,中国产沙塘鳢属鱼类包括中华沙塘鳢、河川沙塘鳢、海丰沙塘鳢、鸭绿江沙塘鳢4个种的观点;至于中国还有没有新的沙塘鳢属鱼类,尚有待进一步研究。系统发育分析表明海丰海塘鳢是河川沙塘鳢的姐妹群,暗色沙塘鳢与O.hikimius的亲缘关系最为密切,而同属其余类群之间的系统发育关系则由于自展数据支持率较低而尚不明确。中国产沙塘鳢和日本产沙塘鳢并未单独分群,推测沙塘鳢属鱼类的共同原始祖先可能广泛分布于中国、朝鲜和日本等东亚地区,约在4.9—6.5百万年前的上新世开始分化,系统发育过程比较适合离散假说。     

Sequence variation in the cytochrome oxidase I, internal transcribed spacer 1, and Ts14 diagnostic antigen sequences of Taenia solium isolates from South and Central America, India, and Asia.

We examined the genetic variability in the pig–human tapeworm, Taenia solium, by sequencing the genes for cytochrome oxidase I, internal transcribed spacer 1, and a diagnostic antigen, Ts14, from individual cysts isolated from Peru, Colombia, Mexico, India, China, and the Philippines. For these genes, the rate of nucleotide variation was minimal. Isolates from these countries can be distinguished based on one to eight nucleotide differences in the 396 nucleotide cytochrome oxidase I (COI) sequence. However, all of the 15 isolates from within Peru had identical COI sequences. The Ts14 sequences from India and China were identical and differed from the Peru sequence by three nucleotides in 333. These data indicate that there is minimal genetic variability within the species T. solium. Minimal variability was also seen in the ITS1 sequence, but this variation was observed within the individual. Twenty-two cloned sequences from six isolates sorted into 13 unique sequences. The variability observed within the sequences from individual cysts was as great as the variability between the isolates.     

Trichinella nativa and Trichinella T9 in the Hokkaido island, Japan

Trichinella sp. muscle larvae were isolated from the thigh muscle of two red foxes (Vulpes vulpes) captured in Sapporo and Otofuke, Hokkaido, Japan, in 2003. Multiplex PCR designed for genotyping the genus Trichinella revealed that the Sapporo isolate showed a specific pattern to T. britovi complex (T. britovi, Trichinella T8 and Trichinella T9) and the Otofuke isolate showed that to T. nativa. Nucleotide sequences of a part of the mitochondrial cytochrome oxidase subunit I (COI) gene and internal transcribed spacer 2 (ITS2) of the Sapporo isolate showed the highest similarity to those of Trichinella T9, a species detected in the mainland of Japan. This study shows that both T. nativa and Trichinella T9 are circulating in wildlife of the Hokkaido island.     

指定木霉属三个种的附加模式并报道中国新记录种

对来自我国南方的木霉属标本进行分类学研究,首次发现灵芝木霉T. ganodermatis、异味木霉T. ingratum 和特里克木霉T. trixiae的有性阶段,对它们进行描述并指定3个种的附加模式。报道了3个中国新记录种：新厚木霉Trichoderma neocrassum、垫状木霉T. pulvinatum和塞缪尔斯木霉T. samuelsii、提供了它们的形态描述和图示。基于RPB2和TEF1基因序列的系统发育分析确定了上述种的系统发育位置。建立一个新名称取代晚出同名Trichoderma crystalligenum W.T. Qin & W.Y. Zhuang。     

NADH dehydrogenase subunit 1 and cytochrome c oxidase subunit I sequences compared for members of the genus Taenia (Cestoda)

Nine members of the genus Taenia (Taenia taeniaeformis, Taenia hydatigena, Taenia pisiformis, Taenia ovis, Taenia multiceps, Taenia serialis, Taenia saginata, Taenia solium and the Asian Taenia) were characterised by their mitochondrial NADH dehydrogenase subunit 1 gene sequences and their genetic relationships were compared with those derived from the cytochrome c oxidase subunit I sequence data. The extent of inter-taxon sequence difference in NADH dehydrogenase subunit 1 (5.9–30.8%) was usually greater than in cytochrome c oxidase subunit I (2.5–18%). Although topology of the phenograms derived from NADH dehydrogenase subunit 1 and cytochrome c oxidase subunit I sequence data differed, there was concordance in that T. multiceps, T. serialis (of canids), T. saginata and the Asian Taenia (of humans) were genetically most similar, and those four members were genetically more similar to T. ovis and T. solium than they were to T. hydatigena and T. pisiformis (of canids) or T. taeniaeformis (of cats). The NADH dehydrogenase subunit 1 sequence data may prove useful in studies of the systematics and population genetic structure of the Taeniidae.     

秦巴山区漆树nrDNAITS和cpDNA序列分子进化特点的分析

应用PCR产物直接测序法分析漆树种群nrDNA （核糖体DNA） ITS序列和cpDNA序列（matK、rbcL、psbA-trnH）的碱基差异,初步研究两套植物基因组的变异速率。结果表明：nrDNA ITS序列共有518 bp,有变异位点15处,变异位点百分率为2.9%,（G+C）含量为61.8%。cpDNA序列合并后长度1 907 bp,有变异位点20处,变异位点百分率为1.05%,（G+C）含量为36.1%。通过对ITS序列核糖型（Ribotype）和叶绿体序列单倍型（Haploype）进行分析发现,秦巴山区漆树区域性分布明显,不同区域拥有自己独特的单倍型,漆树居群历史近期没有扩张。nrDNA ITS序列较叶绿体序列进化较快,变异速率较快。nrDNA ITS序列及叶绿体matK、psbA-trnH适合漆树的亲缘地理学研究。     

Molecular identification of three Ompok species using mitochondrial COI gene

A DNA-based barcode identification system that is applicable to all animal species will provide a simple, universal tool for the identification of fish species. The barcode system is based on sequence diversity in subunit 1 cytochrome c oxidase (COI) gene. Identification and characterization of fish species based on morphological characters are sometimes found to be erroneous and environmentally affected. There are no studies on the genus Ompok in India at molecular level and species identification of the Ompok is usually carried out through morphological features. A total of 106 samples from three species Ompok pabda, O. pabo and O. bimaculatus were collected from eight sampling sites of seven Indian rivers. One hundred and six sequences were generated from COI region of three Ompok species and 21 haplotypes were observed. The sequence analysis of COI gene revealed three genetically distinct Ompok species and exhibited identical phylogenetic resolution among them. The partial COI gene sequence can be used as a diagnostic molecular marker for identification and resolution of taxonomic ambiguity of Ompok species.     

西藏湖泊长刺溞复合种的系统进化关系

本文通过对西藏湖泊长刺溞复合种(Daphnia longispina complex)中分布最广的3个物种, 即长刺溞(D. longispina)、盔形溞(D. galeata)和颈齿溞(D. dentifera)线粒体COI基因序列以及GenBank中欧洲的长刺溞、加拿大的颈齿溞和我国东部低海拔地区的盔型溞COI基因序列的比较分析, 研究了西藏湖泊长刺溞复合种的系统进化关系, 发现西藏地区的盔型溞、颈齿溞和长刺溞均已出现较大分化。颈齿溞种群内遗传差异度为0.33-2.32%, 盔型溞为0.33-2.74%, 长刺溞的遗传差异度最高, 为1.31-5.50%。基于COI基因序列构建的最大似然树和贝叶斯系统树均表明, 长刺溞复合种由3个进化分支组成, 分别对应长刺溞、盔型溞和颈齿溞, 三者之间的遗传差异度为9.40-16.98%(Kimura 2-parameter双参数模型)。基于COI基因单倍型(haplotype)所构建的网络关系也支持上述3个分支的存在。早期记录虽然显示长刺溞在我国分布较广, 但本次调查只在班公错有发现, 相比之下, 盔形溞和颈齿溞则分布更广。我们的研究表明, 由于形态学鉴定上的局限性, 早期的长刺溞记录很可能混杂了容易引起混淆的盔型溞或颈齿溞。     

基于线粒体COI基因分析钩手水母的群体遗传结构

钩手水母(Gonionemus vertens)为大西洋和太平洋广布种, 是我国习见的有毒水母种类之一。本文对采自黄渤海海域4个地理群体的104个钩手水母线粒体COI基因序列进行扩增, 并结合GenBank上其他182个钩手水母同源序列进行序列变异分析。在286个基因序列中共检测出52个多态位点, 定义了14种单倍型。总群体的单倍型多样性和核苷酸多样性分别为0.743 ± 0.012和1.046% ± 0.097%, 与其他几种大型水母相比, 钩手水母总群体的遗传多样性处于较高水平。AMOVA结果显示, 60.17%的分子变异源于群组间, 13.37%的分子变异源于群体内, 26.46%的分子变异源于组内群体间, 群组间、群体内和组内群体间的遗传分化均极显著。F_st值统计检验表明, 中国厦门群体与乐亭、东营、烟台、大连群体间存在显著的遗传分化, 大连与东营、烟台群体间也存在显著的遗传分化。系统分析结果显示, 钩手水母群体间存在2个明显的单倍型谱系分支。不同的钩手水母地理群体间具有复杂的遗传模式, 钩手水母复杂的生活史、扩散能力、地理隔离和海流分布可能是影响钩手水母遗传结构的重要因素。