中国吸虱研究X.甲胁虱属分种检索表及一新种记述（吸虱亚目：甲胁虱科）

本文编撰我国甲胁虱属２２种吸虱的检索表,并描述采自云南的解氏甲胁虱,新种ＨｏｐｌｏｐｌｅｕｒａｘｉｅｉＣｈｉｎ,ｓｐ．ｎｏｖ。     

太平洋甲胁虱（虱目：甲胁虱科）在其主要宿主黄胸鼠体表的空间分布格局

太平洋甲胁虱是寄生于黄胸鼠体表的一种主要吸虱昆虫 ,在云南广泛分布。应用Iwao直线回归方法及其随机偏离度检验对太平洋甲胁虱在黄胸鼠不同个体间的空间分布格局进行了研究。根据Iwao直线回归方法 ,建立了M =12 .10 +4.76M (r=0 .75 ,P <0 .0 1)的回归方程 ,所得到的α与 β值 (α =12 .10 ,β =4 .76 )均明显高于判定界线值 0和 1。对α与β值进行随机偏离度检验 ,F =6 .0 7(P <0 .0 5 ) ,由此判定太平洋甲胁虱在黄胸鼠不同个体间的空间分布格局为聚集型分布 ,这说明太平洋甲胁虱对黄胸鼠的寄生是不均匀的 ,存在聚集并有形成大小不一的吸虱个体群的趋势。     

吸虱亚目非典型线粒体基因组研究进展

吸虱是真兽类哺乳动物体表的专性寄生虫,在全世界广泛分布,物种数量高达540种。近年来随着分子生物学的飞速发展,在NCBI中已收录15种吸虱线粒体基因组序列,其独特的非典型线粒体基因组发生剧烈的裂化现象,形成数目不等的微环染色体。本文综述了15种吸虱线粒体基因组的结构和组成、RNA基因、非编码区以及对吸虱祖先线粒体核型推测的方法和结果。探讨了不同种属间以及与其它昆虫的差异,提出今后对吸虱亚目线粒体基因组研究的展望。     

虱目裂化线粒体基因组研究进展

虱目是哺乳类和鸟类体表的专性寄生虫。在虱科、阴虱科、长角鸟虱科和兽羽虱科的某些寄生虱种中发现了线粒体基因组裂化现象, 其线粒体基因组裂化成了多个环状的线粒体染色体, 如体虱(Pediculus humanus)、头虱(pediculus capitis)和阴虱(Pthirus pubis)的线粒体基因组分别裂化形成20个、20个和14个微环染色体。微环染色体可能是基因删除和同源重组的结果, 关于线粒体基因组裂化的具体原因和机制, 目前并不清楚, 推测可能是进化选择或随机遗传漂变的结果或与线粒体单链DNA结合蛋白的缺失有关。鉴于线粒体基因组裂化研究对于深入理解线粒体的起源和进化方面具有重要意义, 文章以虱目裂化线粒体基因组为主线, 列举了动物裂化线粒体基因组和裂化特征, 阐述了虱目裂化线粒体基因组的研究现状, 分析了虱目线粒体基因组裂化的类型、原因和机制, 并对该领域未来的研究方向进行了展望。     

太平洋鳕线粒体全基因组测序及结构特征分析

通过二代基因测序技术获得太平洋鳕(Gadus macrocephalus)线粒体基因组全序列, 对线粒体基因进行了注释, 对其序列结构进行了分析。研究结果表明, 太平洋鳕线粒体基因组全长16569 bp, 共编码13个蛋白质, 并且包含了22个tRNA, 2个rRNA以及1个D-Loop区。碱基组成存在明显的AT偏向和弱AT负偏斜现象。太平洋鳕线粒体在蛋白质编码基因中共有5种终止密码子, 包含哺乳动物线粒体常见终止密码子AGG与AGA。除tRNA-Ser(GCT)基因缺失二氢尿嘧啶臂(DHU臂)外, 其余tRNA均能形成典型的三叶草结构。D-Loop区只存在与终止结合序列区(Terminal associated sequences, TAS)和保守序列框(Conserved sequences blocks, CSB)功能类似的序列, 并且出现17 bp的嘧啶序列。非编码区含有一段保守的控制轻链复制起始的序列(O_L)及一段74 bp的基因间隔区。基于线粒体基因组全序列和Cytb基因, 分别构建了鳕形目下几种鳕的进化树, 结果为揭示太平洋鳕进化地位提供了重要依据。     

啮总目昆虫的线粒体基因组多样性及系统发育研究进展

啮总目包括啮虫目（皮虱和书虱）和虱目（羽虱和吸虱）,是农业和医学等领域具有重要经济意义和研究价值的类群,目前已鉴定和描述的物种超过10 000个。啮总目昆虫线粒体基因组的变异性在昆虫各类群中最为剧烈,这些变异包括基因组的结构、基因排序、基因含量和链上分布等诸多方面。本文全面分析和总结了啮总目昆虫裂化线粒体基因组的进化属性,并结合两侧对称动物线粒体基因组的裂化特征重构了线粒体基因组环裂化的过程。引入“线粒体基因组核型”的概念来描述动物线粒体基因组丰富的变异程度。动物线粒体的染色体有减小的趋势,而线粒体基因组的裂化正是体现这种趋势的一种重要策略。同时,总结和探讨了目前具有争议的啮总目主要类群间的系统发育关系。本综述为啮总目昆虫线粒体基因组学、啮总目系统发生关系以及两侧对称动物线粒体基因组进化模式的研究提供一个新的视角。     

基于线粒体基因组的白甲鱼属分子系统发育学研究

从基本形态上分类, 白甲鱼属(Onychostoma)隶属鲤形目(Cypriniformes)、鲤科(Cyprinidae)、鲃亚科(Barbinae), 其中包含19个种。然而, 白甲鱼属内的分子系统发育学关系并不是很清楚。基于整个线粒体基因组序列, 以斑马鱼(Danio rerio)和倒刺鲃(Spinibarbus denticulatus)为外类群, 分析了8种白甲鱼属的分子系统发育学关系。结果表明, 白甲鱼属内的8个物种不是1个单类群, 其中包括3个分支: 多鳞白甲鱼(Onychostoma macrolepis)、小口白甲鱼(Onychostoma lini)、粗须白甲鱼(Onychostoma barbatum)和台湾白甲鱼(Onychostoma barbatulum)为一个分支, 南方白甲鱼(Onychostoma gerlachi)和白甲鱼(Onychostoma simum)一个分支, 稀有白甲鱼(Onychostoma rara)和高身白甲鱼(Onychostoma alticorpus)为一个分支。研究结果和传统的形态学分类学结果大致一样, 均分为3个分支。研究使用线粒体全基因组进行白甲鱼属系统发育学研究, 为白甲鱼属的系统发育学填补相关方面空白。     

基于线粒体基因组序列的鞘翅目肉食亚目水生类群系统发育分析

【目的】明确肉食亚目(Adephaga)水生类群线粒体基因组的基本特征,并基于线粒体基因组序列分析肉食亚目水生类群的系统发育关系。【方法】基于Illumina HiSeq X Ten测序技术测定了圆鞘隐盾豉甲Dineutus mellyi和齿缘龙虱Eretes sticticus的线粒体全基因组序列,对其进行了基因注释,并对其tRNA基因二级结构进行了预测分析。加上已公布的鞘翅目(Coleoptera)肉食亚目水生类群17个种的线粒体基因组序列,对该类群共19个种线粒体的蛋白质编码基因(protein-coding genes, PCGs)开展了比较基因组学分析,包括AT含量、密码子偏好性、选择压力等。基于13个PCGs的氨基酸序列和核苷酸序列,利用最大似然法(ML)和贝叶斯法(BI)分别构建鞘翅目肉食亚目水生类群的系统发育关系,并通过FcLM分析进一步评估伪龙虱科(Noteridae)和瀑甲科(Meruidae)的系统发育位置。【结果】圆鞘隐盾豉甲和齿缘龙虱的线粒体基因组全长分别为16 123 bp(GenBank登录号:MN781126)和16 196 bp(GenBank登录号:...     

林氏按蚊线粒体全基因组序列的测定及基于线粒体基因组的按蚊属系统发育分析(英文)

【目的】对林氏按蚊Anopheles lindesayi完整的线粒体基因组进行测序及分析,依据已知的线粒体基因组构建并讨论按蚊属蚊虫的分子系统发育关系。【方法】对林氏按蚊线粒体基因组进行测序、注释,并对其基本特征和基本组成进行分析。基于串联的13个蛋白质编码基因的核苷酸序列和氨基酸序列,用ML法和贝叶斯法构建林氏按蚊和按蚊属其他32种蚊虫的系统发育树,据此探讨按蚊属蚊虫的系统发育关系和系统分类。【结果】林氏按蚊线粒体基因组全长为15 366 bp,包含13个蛋白质编码基因,22个tRNA基因,2个rRNA基因和一段控制区。林氏按蚊线粒体基因组呈现明显的AT偏斜和GC偏斜,AT偏斜为正,GC偏斜为负。除了COX1使用TCG和ND5使用GTG作为起始密码子以外,其他蛋白质编码基因的起始密码子均遵循ATN原则;终止密码子为TAA或者T。除了tRNA^Ser(AGN)以外,其他的tRNA基因均呈现典型的三叶草二级结构。控制区AT含量最高,为94.54%。滑窗分析显示蛋白质编码基因是用于构建亚属或属水平系统发育关系的最佳分子标记。系统发育树强烈支持塞蚊亚属Cellia、按蚊亚属Anopheles、徕蚊亚属Nyssorhynchus和柯特蚊亚属Kerteszia均为单系群。小五斑按蚊An. atroparvus和四斑按蚊An. quadrimaculatus A这两个种聚到一起,从传统的形态分类上讲,它们和林氏按蚊均属于按蚊亚属按蚊系蚊虫。但本研究构建的4个系统发育树均显示,(小五斑按蚊An. atroparvus+四斑按蚊An. quadrimaculatus A)和林氏按蚊被属于迈蚊系的中华按蚊分开,这为两个系的分类提供了新的论点。【结论】本研究获得了林氏按蚊的完整的线粒体基因组,探析了按蚊属的线粒体基因组特征和系统发育关系,为进一步研究蚊科线粒体基因组和系统发育关系提供了依据。     

Fragmented mitochondrial genomes are present in both major clades of the blood-sucking lice (suborder Anoplura): evidence from two Hoplopleura rodent lice (family Hoplopleuridae)

Background

The suborder Anoplura contains 540 species of blood-sucking lice that parasitize over 840 species of eutherian mammals. Fragmented mitochondrial (mt) genomes have been found in the lice of humans, pigs, horses and rats from four families: Pediculidae, Pthiridae, Haematopinidae and Polyplacidae. These lice, eight species in total, are from the same major clade of the Anoplura. The mt genomes of these lice consist of 9–20 minichromosomes; each minichromosome is 1.5–4 kb in size and has 1–8 genes. To understand mt genome fragmentation in the other major clade of the Anoplura, we sequenced the mt genomes of two species of rodent lice in the genus Hoplopleura (family Hoplopleuridae).

Results

We identified 28 mt genes on 10 minichromosomes in the mouse louse, Ho. akanezumi; each minichromosome is 1.7–2.7 kb long and has 1–6 genes. We identified 34 mt genes on 11 minichromosomes in the rat louse, Ho. kitti; each minichromosome is 1.8–2.8 kb long and has 1–5 genes. Ho. akanezumi also has a chimeric minichromosome with parts of two rRNA genes and a full-length tRNA gene for tyrosine. These two rodent lice share the same pattern for the distribution of all of the protein-coding and rRNA genes but differ in tRNA gene content and gene arrangement in four minichromosomes. Like the four genera of blood-sucking lice that have been investigated in previous studies, the Hoplopleura species have four minichromosomes that are only found in this genus.

Conclusions

Our results indicate that fragmented mt genomes were present in the most recent common ancestor of the two major clades of the blood-sucking lice, which lived ~75 million years ago. Intra-genus variation in the pattern of mt genome fragmentation is common in the blood-sucking lice (suborder Anoplura) and genus-specific minichromosomes are potential synapomorphies. Future studies should expand into more species, genera and families of blood-sucking lice to explore further the phylogenetic utility of the novel features associated with fragmented mt genomes.

Electronic supplementary material

The online version of this article (doi:10.1186/1471-2164-15-751) contains supplementary material, which is available to authorized users.     

基于线粒体基因组序列的鞘翅目肉食亚目水生类群系统发育分析

【目的】明确肉食亚目(Adephaga)水生类群线粒体基因组的基本特征,并基于线粒体基因组序列分析肉食亚目水生类群的系统发育关系。【方法】基于Illumina HiSeq X Ten测序技术测定了圆鞘隐盾豉甲Dineutus mellyi和齿缘龙虱Eretes sticticus的线粒体全基因组序列,对其进行了基因注释,并对其tRNA基因二级结构进行了预测分析。加上已公布的鞘翅目(Coleoptera)肉食亚目水生类群17个种的线粒体基因组序列,对该类群共19个种线粒体的蛋白质编码基因(protein-coding genes, PCGs)开展了比较基因组学分析,包括AT含量、密码子偏好性、选择压力等。基于13个PCGs的氨基酸序列和核苷酸序列,利用最大似然法(ML)和贝叶斯法(BI)分别构建鞘翅目肉食亚目水生类群的系统发育关系,并通过FcLM分析进一步评估伪龙虱科(Noteridae)和瀑甲科(Meruidae)的系统发育位置。【结果】圆鞘隐盾豉甲和齿缘龙虱的线粒体基因组全长分别为16 123 bp(GenBank登录号: MN781126)和16 196 bp(GenBank登录号: MN781132),都包含13个PCGs、22个tRNA基因、2个rRNA基因和1个D-loop区(控制区)。19个肉食亚目水生类群线粒体基因组PCGs的碱基组成都呈现A+T偏好性,在密码子使用上也都偏向于使用富含A+T的密码子;在进化过程中13个PCGs的进化模式相同,都受到纯化选择。基于线粒体基因组13个PCGs的氨基酸序列的肉食亚目水生类群的系统发育关系为(豉甲科Gyrinidae+(沼梭甲科Haliplidae+((壁甲科Aspidytidae+(两栖甲科Amphizoidae+龙虱科Dytiscidae))+(水甲科Hygrobiidae+(瀑甲科Meruidae+伪龙虱科Noteridae)))))。【结论】研究结果表明,豉甲科是肉食亚目水生类群的基部类群,接下来是沼梭甲科和龙虱总科;伪龙虱科和瀑甲科互为姐妹群,并一起作为龙虱总科内部的一个分支;两栖甲科与龙虱科具有更近的亲缘关系。     

蚯蚓基因组学的研究进展: 基于全基因组及线粒体基因组

蚯蚓被喻为土壤中的“生态系统工程师”, 具有高度的多样性且在全世界都有分布, 被用作土壤健康的指示生物。蚯蚓具有极强的环境适应能力, 在不断适应的过程中促进了自身基因组的进化。本文对近年来蚯蚓全基因组以及线粒体基因组的研究进展进行了综述。蚯蚓全基因组的测序、拼装和分析为研究蚯蚓生态学、污染物对蚯蚓致毒的分子机制、免疫防御的分子机制、蚯蚓再生的分子机制等奠定基础。而线粒体基因组多应用于蚯蚓分子系统发育方面的研究, 目前已有多种蚯蚓通过线粒体基因组测序完成了物种的鉴定。本文建议今后重点开展以下几方面的研究: (1)针对现有的4种蚯蚓全基因组测序结果, 进一步进行比较基因组学、进化基因组学和功能基因组学的研究。(2)完善不同种蚯蚓的基因文库和表达序列标签。(3)建立线粒体基因组、全基因组与蚯蚓物种多样性的关联分析。     

A Mitochondrial Genome Sequence of the Tibetan Antelope （ Pantholops hodgsonii ）

To investigate genetic mechanisms of high altitude adaptations of native mammals on the Tibetan Plateau, we compared mitochondrial sequences of the endangered Pantholops hodgsonii with its lowland distant relatives Ovis ames and Capra hircus, as well as other mammals. The complete mitochondrial genome of P. hodgsonii （16,498 bp） revealed a similar gene order as of other mammals. Because of tandem duplications, the control region of P. hodgsonii mitochondrial genome is shorter than those of O. ames and C. hircus, but longer than those of Bos species. Phylogenetic analysis based on alignments of the entire cytochrome b genes suggested that P. hodgsonii is more closely related to O. ames and C. hircus, rather than to species of the Antilopinae subfamily. The estimated divergence time between P. hodgsonii and O. ames is about 2.25 million years ago. Eutther analysis on natural selection indicated that the COXI （cytochrome c oxidase subunit I） gene was under positive selection in P. hodgsonii and Bos grunniens. Considering the same climates and environments shared by these two mammalian species, we proposed that the mitochondrial COXI gene is probably relevant for these native mammals to adapt the high altitude environment unique to the Tibetan Plateau.     

Complete mitochondrial genome of the wild silkmoth,Saturnia boisduvalii (Lepidoptera: Saturniidae)

We sequenced mitochondrial genome (mitogenome) of the wild silkmoth, Saturnia boisduvalii (Lepidoptera: Saturniidae), which occurs in mainland Korea, and compared it with other species in Bombycoidea to characterize the genomic evolution of the superfamily. We found that the composition and arrangement of genes in the 15,257‐bp S. boisduvalii genome are typical of the majority of Lepidoptera, and the genome is biased toward A/T nucleotides, as previously reported. Comparison of individual gene divergence among bombycoid species showed that ND6 was most variable (p‐distance = 0.21), whereas COI and COII were most conserved, indicating that of all the protein‐coding genes (PCGs) ND6 appear to have evolved most rapidly. Thus, other PCGs beside COI are potential alternative markers, where scrutinized discrimination among species is required.     

大头隆胸长蝽线粒体基因组测序及分析(半翅目:地长蝽科)

地长蝽科隶属于半翅目异翅亚目蝽次目长蝽总科,该科包括15个族,缢胸族是其中包含属最多的族,而目前该族物种尚无线粒体基因组报道.该族中的隆胸长蝽属昆虫是一个仅在东洋界分布的类群,其中大头隆胸长蝽Eucosmetus incisus(Walker,1872)在中国水稻种植地区广泛发生,是重要的水稻害虫.因此,对大头隆胸长蝽...