第五届国际生命条形码大会在昆明举行

2013年10月27日至10月31日,由中国科学院和国际生命条形码计划主办,中国科学院昆明植物研究所、中国科学院昆明动物研究所和国际生命条形码中国委员会承办的“第五届国际生命条形码大会”（Fifth International Barcode of Life Conference）在云南昆明成功举行。     

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0 ～0.2％.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240～290 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.     

扬州宝应湖底栖大型无脊椎动物的生物多样性及其变化

底栖大型无脊椎动物作为水环境监测的重要指示生物, 其群落结构和多样性能够有效地反映水环境的健康状况。为了更好地了解扬州宝应湖大型底栖动物的群落多样性, 本文于2015-2019年对扬州宝应湖底栖大型无脊椎动物进行野外调查和采样, 联合经典形态学和高通量测定DNA条形码方法进行物种鉴定, 进一步分析了这些大型无脊椎动物群落结构和多样性的年度变化, 并应用Shannon-Wiener指数(H′)和污染生物指数(biotic index, BI)对水质状况进行生物评价。结果显示: 共记录大型底栖动物3门5纲57种, 其中软体动物门23种, 隶属2纲9科(腹足纲7科15种, 双壳纲2科8种); 环节动物门寡毛纲12种, 隶属2科; 节肢动物门22种, 隶属2纲6科(软甲纲4科5种, 昆虫纲2科17种)。腹足纲是优势类群, 5年间的密度占比均在65%以上。优势种是赤豆螺(Bithynia fuchsiana)、槲豆螺(B. misella)和长角涵螺(Alocinma longicornis)。Margalef丰富度指数(2.27 ± 0.28)、Simpson优势度指数(0.82 ± 0.02)和Pielou均匀度指数(0.78 ± 0.08)在5年间呈现明显的波动变化。对水质状况的生物评价结果表明, 湖区水体环境在5年间均呈现不同程度的污染状态, 这与过度围湖水产养殖等经济活动引起水体富营养化有一定关系。     

斑衣蜡蝉若虫寄生蜂地理种群遗传差异及早期快速检测

【目的】明确不同地理种群斑衣蜡蝉Lycorma delicatula若虫寄生蜂种群遗传差异,实现若虫被寄生早期的快速准确检测,以评估其对斑衣蜡蝉种群的控制作用。【方法】利用DNA条形码技术获得不同地理种群斑衣蜡蝉若虫寄生蜂COI和28S rDNA序列,利用K2P模型计算不同地理种群间的遗传距离,以邻接(neighbor-joining,NJ)法构建系统发育树;基于COI序列设计种特异性PCR(SS-PCR)引物,利用SS-PCR对斑衣蜡蝉若虫DNA进行扩增,测定其体内是否有中华螯蜂Dryinus sinicus寄生;利用目测法观察和PCR扩增测定寄生蜂对不同采样点斑衣蜡蝉若虫的寄生率。【结果】经鉴定,不同地理种群斑衣蜡蝉若虫寄生蜂为中华螯蜂,该寄生蜂COI序列共检测到16个单倍型,28S rDNA序列共检测到4个单倍型。不同地理种群间中华螯蜂遗传距离在0.00691~0.01310之间。邻接法构建的系统发育树显示不同地理种群中华螯蜂均聚于一枝。基于COI序列设计的SS-PCR引物对中华螯蜂成虫、幼虫均具有良好的扩增效果,最低检测阈值为0.000005 ng/μL DNA。利用SS-PCR测定中华螯蜂对各采样点斑衣蜡蝉若虫的寄生率为22.54%~60.00%,显著高于目测统计的结果(5.63%~36.98%)。【结论】不同中华螯蜂地理种群间遗传差异较小;SS-PCR引物可用于不同地区中华螯蜂对斑衣蜡蝉早期寄生率的快速检测。     

通用引物双重PCR在节肢动物物种鉴定中的应用

【目的】本研究旨在使用基于线粒体基因通用引物的双重PCR技术同时扩增单一样本中两条标记基因,从而达到简化节肢动物物种鉴定流程的目的。【方法】在一次PCR实验中同时加入可扩增线粒体COI基因和16S rDNA两个不同分子标记的引物,对3纲8目14科的14种节肢动物物种标本的基因组DNA进行扩增;扩增产物经电泳和胶回收后测序,并BLAST在线搜索相似序列,验证基于通用引物的双重PCR在不同的动物类群中用于物种鉴定的有效性。【结果】应用基于COI和16S rDNA的引物从分属于3纲8目14科的14种节肢动物基因组DNA中均可成功扩增目的基因;扩增产物测序结果进一步证实了扩增的准确性。【结论】通过本方法进行物种的分子鉴定,不仅可以保证物种鉴定的高准确率,还可以明显减少时间与DNA样本量的消耗,这对需要快速准确鉴定物种或珍稀的材料样本十分重要。     

基于DNA条形码的白斑切叶蜂粉源植物种类及多样性分析

利用人工蜂巢收集白斑切叶蜂(Megachile strupigera)蜂粮样本,并通过克隆测序方法,比较分析了新余市水北镇(XYSB)、吉安市戈坪乡(JAGP)、赣州市沙地镇(GZSD)和赣州市齐云山自然保护区(GZQYS)的4种不同林地类型的白斑切叶蜂粉源植物组成及多样性。共鉴定出粉源植物9科10属15种。其中黄荆Vitex negundo和山牡荆Vitex quinata为优势种。Chao1指数、Shannon-wiener指数和Simpson指数分析结果表明,4个样地粉源植物的丰富度和多样性依次为GZQYSGZSDXYSBJAGP。并且,4个样地七月上旬的物种丰富度均明显高于八月中旬。同一时期的粉源植物种类及多样性存在显著差异,表明不同林地利用方式对白斑切叶蜂粉源植物多样性的影响非常明显,并随人为干扰程度的增高而降低。相同样地中2个不同时期均呈现出粉源植物多样性随花期变化而降低的趋势,但其主要粉源植物种类没有发生改变,表明该蜂主要粉源植物没有受到花期变化的影响。因此,黄荆和山牡荆是白斑切叶蜂的主要粉源植物,对维持白斑切叶蜂种群的稳定具有重要作用。     

人体微生物“暗物质”：勘探、培养及应用

微生物广泛存在于自然界,其代谢活动对环境和人类健康有重要影响。定植于人体表面和内部的微生物无论从细胞还是基因数量上都远超人体,而90%以上的微生物是未培养的,这严重限制了对人体共生微生物功能的研究。因此,鉴定和分离未知或以前无法培养的微生物的必要性是显而易见的。随着各种技术的进步,可培养的微生物数量不断增加,但仍存在不足。本文论述了利用基因组测序探索微生物“暗物质”的效果,以及分离培养未培养微生物和对其进行开发利用的重要性;综述了当前有效的微生物鉴定和培养技术,如基质辅助激光解吸/电离飞行时间质谱（MALDI-TOF MS）、基因组信息抗体工程等;阐述了微生物与人体健康的相互作用,揭示了人体微生物“暗物质”的潜力,对人体微生物“暗物质”未来的研究和发展进行了讨论。     

警惕一种潜在的入侵性有害生物多孔曼粉蚧

【目的】明确北京口岸从泰国进口的红毛丹果实表皮中检出活体粉蚧的种类及其分类地位、分布、潜在入侵危害性等情况。【方法】通过形态特征和DNA条形码技术对截获样本进行比对鉴定,并结合相关文献对其进行综合分析。【结果】该粉蚧为多孔曼粉蚧Maconellicoccus multipori(Takahashi,1951),隶属于半翅目Hemiptera粉蚧科Pseudococcidae蔓粉蚧属Maconellicoccus。同时详细介绍了该粉蚧的形态特征,以及我国口岸对曼粉蚧属的截获情况,讨论了多孔曼粉蚧的检疫意义。【结论】口岸应对该虫引起足够的重视,加强针对该虫的检疫措施,严防该虫入侵我国。     

宏基因组学技术的研究与挑战

宏基因组学研究作为研究微生物种群生态分布、群体遗传特征和基因相互作用的新兴学科领域,在很大程度上促进了环境微生物资源,特别是未培养微生物资源的开发利用,在土壤、海洋、人体医学、药物等各个领域的应用中取得了突破性的进展,为发现新的生物活性物质提供了新的有效途径。就宏基因组学研究进展进行综述,并重点介绍了宏基因组学研究中的机遇及挑战。     

宏基因组学:基本策略及在医学研究领域中的可能应用

宏基因组学（metagenomics）的提出是分子生物学领域的一个重要进展。在自然生境中有大量不可培养微生物的存在,无法通过培养法进行研究,而宏基因组学的策略则突破了这一束缚。宏基因组学是从生境中取得全部微生物的基因组,并进行系统研究的方法。该文介绍宏基因组学的基本情况,并着重探讨其在医学研究领域中的可能应用。