红角辉蝽和紫翅果蝽线粒体完整基因组测序及蝽亚科系统发育分析(半翅目: 蝽科)(英文)

【目的】本研究对红角辉蝽Carbula crassiventris和紫翅果蝽Carpocoris purpureipennis完整线粒体基因组测序,以探究蝽亚科(Pentatominae)线粒体基因组特征并重建其系统发育关系。【方法】使用Illumina MiSeq测序平台测定红角辉蝽和紫翅果蝽线粒体基因组全序列,并进行组装和注释。基于这2个种和其他30个蝽亚科分类单元线粒体基因组的13个蛋白质编码基因的第1和2位密码子以及2个rRNA基因的核苷酸序列,利用贝叶斯和最大似然法重建蝽亚科系统发育树。【结果】红角辉蝽和紫翅果蝽的线粒体基因组全长分别为15 824 和16 575 bp, 包含13个蛋白质编码基因、2个rRNA基因、22个tRNA基因和1个控制区。蝽亚科内线粒体基因组基因排列顺序保守且没有发现基因重排。此外,蝽亚科内的碱基组成、密码子使用和RNA结构均较为保守; 控制区重复序列拥有不同的长度、类型和拷贝数。基于贝叶斯法和最大似然法重建的系统发育树显示二星蝽族(Eysarcorini)、果蝽族(Carpocorini)、稻绿蝽族(Nezarini)和Antestiini构成一个稳定分枝。【结论】系统发育分析支持辉蝽属Carbula应属于二星蝽族,而果蝽属Carpocoris、斑须蝽属Dolycoris和珠蝽属Rubiconia同属于果蝽族。     

脓肿分枝杆菌MBT结构鉴定与比较演化分析

【背景】作为临床最常见的非结核条件致病分枝杆菌,脓肿分枝杆菌(Mycobacteroides abscessus)因其天然、多耐药等特性成为目前临床治疗的一大挑战。作为分枝杆菌限制性营养元素——铁摄取的关键系统,分枝杆菌素(mycobactin,MBT)、羧基分枝杆菌素(carboxymycobactin,cMBT)与病原分枝杆菌的毒力、耐药等密切相关。【目的】丰富分枝杆菌MBT、cMBT结构数据,探究MBT在致病分枝杆菌起源过程中的演化规律。【方法】在MALDI-TOF-MS与FT-MS/MS解析脓肿MBT、cMBT结构的基础上,进一步开展其活性分析与生物合成基因簇比较基因组分析。【结果】虽然脓肿分枝杆菌MBT、cMBT母核修饰模式与海洋分枝杆菌最相似,R1、R2、R3、R5等位置的修饰完全相同,而且脂肪酸链均位于R4位置;但脂肪酸链长度不同[C10-17 (MBT)、C4-8 (cMBT)],为新结构。Fe-cMBT不仅以浓度依赖方式促进脓肿分枝杆菌生长,而且利用效率显著高于FeCl₃,相关结果表明MBT-cMBT是脓肿分枝杆菌高效获取铁元素的关键系统。与MBT结构结果一致,mbt-1基因簇共线性分析及mbt-1、mbt-2系统发育分析结果均表明脓肿分枝杆菌与海洋分枝杆菌(M.marinum)亲缘关系最近,而非结核分枝杆菌(M.tuberculosis)或耻垢分枝杆菌(M.smegmatis) (基于16S rRNA基因序列分析)。进一步分析发现,M.marinum、M.tuberculosis、M.bovis等病原分枝杆菌脂肪酸链长度变化范围仅4 C,而M.abscessus、M.fortuitum、M.avium和M.smegmatis等条件致病与非致病菌的脂肪酸链长度变化范围为7-11 C,暗示MBT同系物脂肪酸链长度变化范围与分枝杆菌不同生活方式、环境之间可能存在关联。【结论】作为获取铁元素的关键系统,具有独特结构的脓肿分枝杆菌MBT-cMBT在致病、耐药等方面的作用及起源、演化规律值得深入研究。     

松鼠分子生态学研究进展

松鼠由于受到非法猎捕、栖息地破坏及欧洲部分地区的北美灰松鼠生态入侵,导致种群数量锐减,现已被世界自然保护联盟(IUCN)列为近危种,我国吉林省已将其列入省重点保护野生动物名录.分子生物学研究方法的快速发展,尤其是基于mtDNA片段开展的相关研究,以及已筛选出并能应用于松鼠研究的微卫星位点的应用,使松鼠分子生态学研究不断深入.本文对松鼠的分子系统发育、遗传多样性和分子系统地理学等分子生态学内容进行了综述,并提出松鼠分子生态学未来研究的展望:进一步探讨松鼠与日本松鼠的系统分化关系;松鼠连续种群、隔离种群和集合种群的遗传多样性比较分析;利用核基因其他标记分析松鼠分子系统地理学问题;探讨亚洲是否存在第四纪冰期避难所.     

溶磷性大豆根瘤内生菌的筛选、抗性及系统发育和促生

对采自河南省不同地区的大豆根瘤进行内生菌分离纯化、溶磷性筛选试验。根据能否产生溶磷圈及溶磷圈直径(D)、菌落直径(d)和D/d值大小确定菌株溶磷能力,采用钼锑抗比色法测定培养液中有效磷含量;平板筛选法对筛选菌株进行耐盐性、耐酸碱、重金属等抗性测定,并对筛选菌株进行理化特性、16S r DNA、rec A序列和系统发育分析。结果表明,从分离纯化的324株内生菌中筛选出36株具有溶磷特性,其中20株有较强溶磷性。菌株DD291发酵液中可溶性磷含量最高(452 mg/L),发酵液p H与对照相比均有不同程度下降,最大降幅达2.92。大部分溶磷性内生菌具有较强耐盐碱性,对Pb2+、Cr6+和Cu2+有较高耐受性,对Ni2+和Hg2+抗性较弱。结合细胞形态、生理生化、16S r DNA、rec A序列和系统发育分析结果,菌株确定为Bacillus cereus,Enterobacter cancerogenus,E.cloacae和Pseudomonas putida。部分溶磷菌株对大豆的生长有促进作用,显示出潜在的应用前景。     

叶脉网络系统的构建和系统学意义研究进展

为了解国内外叶脉网络系统的研究状况,综述了基因、激素对叶脉网络系统发育的调控机理,并剖析了叶脉的功能和系统学意义,分析了光、温度、水和外力破坏等环境因子对叶脉密度、叶脉直径等结构性状的影响。同时,综合考量植物碳投入经济权衡,阐明了叶脉网络系统是在遗传控制基础上由环境与碳投入共同调控建成。最后,对植物叶脉网络系统研究中存在的问题与未来发展方向进行了展望。     

基于叶绿体 psbA-trnH 序列和 trnL-F序列的牡丹野生种间关系

对牡丹组全部9个野生种15个居群及凤丹的叶绿体psb A-trn H和trn L-F序列进行测序,并采用邻位相连法分别构建了psb A-trn H序列和trn L-F序列的系统发育树。结果显示:1)两段序列的基因树均支持牡丹组划分为两个亚组的分类方法,与前人的研究结果一致。2)psb A-trn H序列基因树表明大花黄牡丹与黄牡丹的亲缘关系最近,这与大花黄牡丹曾被确定为黄牡丹的一个变种的历史一致。3)革质花盘亚组内,基于psb A-trn H和trn L-F序列的研究结果大体一致,分歧主要在四川牡丹的地位问题。4)psb A-trn H序列和trn L-F序列基因树分别表明杨山牡丹与凤丹具有最近或较近的亲缘关系。     

硇洲岛牡蛎相关细菌抗菌筛选及系统发育分析

以8个敏感菌株作为指示菌,采用管碟法对分离自湛江硇洲岛（20°52′N～20°56′N,110°33′E～110°38′E）潮汐带香港巨牡蛎(Crassostrea hongkongensis)中的72株细菌的发酵液进行抗菌筛选,并对阳性菌株进行基因组DNA提取、16S rRNA基因PCR扩增和序列测定,继而进行系统发育分析。抗菌实验结果表明,受试菌株中有23株菌的发酵产物具有抗菌活性（阳性率31.9%）,其中有5个菌株（JSM 111024、JSM 111027、JSM 111029、JSM 111076、JSM 111083）具有较强的抗菌活性。基于16S rRNA基因序列的系统发育分析表明,这23株菌具有较高的类群多样性和物种多样性,属于3个系统发育群/门(Alpha Proteobacteria、Gamma Proteobacteria、Bacteroidetes)中的8个科(Aeromonadaceae、Flavobacteriaceae、Halomonadaceae、Idiomarinaceae、Phyllobacteriaceae、Pseudoalteromonadaceae、Shewanellaceae、Xanthomonadaceae)的8个属(Idiomarina、Halomonas、Myroides、Nitratireductor、Oceanimonas、Pseudoalteromonas、Shewanella、Wohlfahrtiimonas),可分为11个物种。优势类群为Gamma Proteobacteria亚门（14株）,其中优势属为Oceanimonas属（6株）;第二大类群为Bacteroidetes门（7株）,都属于Flavobacteriaceae科的Myroides属。具有较强抗菌活性的5个菌株中,有4个菌株（JSM 111024、JSM 111027、JSM 111029、JSM 111083）属于Alpha Proteobacteria 亚门Phyllobacteriaceae科〖WTBX〗Oceanimonas属,而菌株JSM 111076属于Gamma Proteobacteria 亚门Aeromonadaceae科Nitratireductor属。     

基于四个线粒体基因片段的银鱼科鱼类系统发育

银鱼科鱼类是我国重要的经济鱼类,但其属间系统发育关系与属、种的界定尚存争议。研究使用线粒体12S/16S核糖体RNA、细胞色素c氧化酶亚基Ⅰ(COⅠ)基因部分序列以及NADH脱氢酶亚基1全长序列重建银鱼科属间的系统发育。结果显示银鱼科鱼类是单系群,白肌银鱼属在银鱼系统发育的基部,"大银鱼属+新银鱼属"、"间银鱼属+银鱼属"形成两个单系亚群,但日本银鱼属的位置没有很好解决。基于COI基因序列计算的"短吻-陈氏-太湖-近太湖新银鱼复合群"种间遗传距离为0—0.19%、"乔氏-寡齿新银鱼复合群"种间遗传距离为0%。整合研究结果与前人形态、分子证据,详细地讨论了银鱼的属、种分类。     

鲤科盘鮈属鱼类系统发育及其历史地理分布格局解析

以盘鮈属鱼类作为内群,以巴马拟缨鱼作为外群。通过形态比较共筛选出85个稳定的特征,形成形态特征状态矩阵表。以PAUP4.0b软件,采用均权方式,在无序和有序状态下分别按Heuristic、Branch-and-Bound以及Bootstrap等3种方式计算和构树。每种方法计算均得到唯一的1棵树,最大简约树与严格一致树、Bootstrap值检测树呈现微小差异。但仅最大简约树体现了各种之间先后分化的次序以及各姐妹群之间的关系,所以选择最大简约树作为盘鮈鱼类的系统发育树。其结果显示,盘鮈具小吸盘的种类与具大吸盘的种类分别构成了A、B两支。B支又可分为C、D两支。其中,C支的种类以吻端形成1对明显珠星,甚至形成吻突而区别于同属中具大吸盘的其他种类。运用Component(2.0)软件计算,得到盘鮈属种类分布河流的唯一分支树,其结构基本与水系的地理分布成对应关系。盘鮈属鱼类祖先的形成时期应为第4纪中期之初或更早。古云贵高原是盘鮈属鱼类的起源、分布和分化中心。云贵高原面的抬升与河流的袭夺促成了盘鮈属鱼类的多次分化和扩散,由此形成了该属鱼类的现今分布格局。     

基于后翅特征的中国芫菁科(鞘翅目,拟步甲总科)族级阶元系统发育分析

通过对中国芫菁科5族11属19种(亚种)后翅翅脉、翅关节和翅基部综合特征的比较形态学研究,归纳了族级特征,并用Hennig 86(1.5)软件对其后翅综合特征进行支序分析得出它们之间初步的进化关系,即栉芫菁族Nemognathini+(齿角芫菁族Cerocomini+(豆芫菁族Epicautini+(绿芫菁族Lyttini+斑芫菁族Mylabrini)))。