赤水乌骨鸡线粒体Cytb基因全序列遗传和起源分析

【目的】探明赤水乌骨鸡品种群体的遗传多样性和起源进化特点,为赤水乌骨鸡的种质资源评估,遗传资源保护和利用提供理论依据。【方法】采用PCR扩增及测序技术对60只赤水乌骨鸡的Cytb基因进行全长序列研究,采用生物信息学方法进行遗传多样性及起源进化分析。【结果】赤水乌骨鸡Cytb基因序列全长为1143 bp,碱基T、C、A和G的平均占比分别是24.1%、36.4%、27.5%和12.0%。Cytb基因序列分析发现共有13个突变位点,均为颠换,单倍型多样性(Hd)为0.796,核苷酸多样性(Pi)是0.001 91,平均核苷酸差异(K)为2.180。单倍型网络图显示在赤水乌骨鸡Cytb基因序列的9种单倍型中Hap3和Hap2为优势单倍型。赤水乌骨鸡Cytb基因9种单倍型与红色原鸡5个亚种Cytb基因序列构建的系统发育树表明Hap1与GGS12聚为一类,Hap2与GGM1聚为一类,Hap6、Hap7和Hap3聚在一起,与GGM3形成一个小分支,Hap8和Hap9与GGS3、GGS4和GGM2聚在一起形成一个分支,Hap4和Hap5则是自成一支。【结论】赤水乌骨鸡群体遗传多样性较高,可能起源于原鸡滇南亚种(Gallus gallus spadiceus)和原鸡印度亚种(Gallus gallus murghi)。

基于线粒体Cytb基因的江淮下游6个湖泊翘嘴鲌群体遗传多样性分析

以线粒体Cytb基因作为分子标记对长江、淮河下游6个湖泊翘嘴鲌群体共262尾个体的遗传多样性、遗传分化及历史动态进行分析。结果显示,翘嘴鲌Cytb基因序列全长为1141 bp,碱基A+T的含量(55.9%)高于G+C含量(44.1%)。262条Cytb基因序列检出42个变异位点,定义46个单倍型,总群体单倍型和核苷酸多样性分别为0.916±0.010和0.00256±0.00008;6个群体的单倍型多样性为(0.798±0.059)~(0.927±0.019),核苷酸多样性为(0.00204±0.00027)~(0.00285±0.00018),表明翘嘴鲌遗传多样性属于高Hd和低Pi模式。基于单倍型构建的系统发育树和进化网络图显示,6个群体的单倍型未形成明显的地理格局。分子方差分析(AMOVA)显示,遗传变异主要来自于群体内部(91.64%),群体间遗传分化系数(F_(st))为0.08362(P<0.01);6个群体间的F_(st)为-0.00427~0.15529,其中,长江群体和淮河群体间均具有显著中度或高度遗传分化(P<0.05)。中性检验结果显示,Tajima’s D和Fu’s F_(s)均为负值(P<0.05),核苷酸不配对分布曲线呈现单峰型,表明翘嘴鲌群体在历史上经历过显著的种群扩张。整体来看,江淮下游湖泊的翘嘴鲌野生种质资源遗传多样性较低,长江水系群体和淮河水系群体间有显著的遗传分化,应采取措施恢复翘嘴鲌资源量及提高其遗传多样性,并将长江流域和淮河流域湖泊群体划分为不同的管理单元进行保护。

弱精症患者精子线粒体DNA CYTB基因突变的研究

目的:研究弱精症患者精子线粒体DNA CYTB基因的突变情况。方法:提取134例弱精症患者和129例健康对照者的精子细胞DNA,采用PCR法对线粒体DNA CYTB基因进行扩增,产物经测序后与剑桥标准序列(rCRS)比对,分析CYTB基因的突变情况。结果:线粒体DNA CYTB基因突变以同义突变和错义突变为主,弱精症组中15301G/A、15326A/G杂合突变明显增多,15535C/T杂合突变仅存在于对照组,差异均具有统计学意义(P<0.05)。结论:精子线粒体DNA CYTB基因突变与弱精症相关,其中15301G/A和15326A/G可能是弱精症的风险因素,15535C/T突变可能降低弱精症的风险。

大别山原矛头蝮线粒体Cytb基因生物信息学分析

基于NCBI数据库,对大别山原矛头蝮(Protobothrops dabieshanensis)Cytb基因进行生物信息学分析,研究其结构和功能。结果表明,大别山原矛头蝮Cytb长度为1 113 bp,共编码371个氨基酸,具有较强密码子偏好性,编码蛋白为稳定、疏水性蛋白质;具有3个N-糖基化和33个磷酸化修饰位点,存在10个跨膜结构域,二级、三级结构以α螺旋和无规卷曲为主,与多个线粒体呼吸链蛋白相互作用;大别山原矛头蝮与乡城原矛头蝮(Protobothrops xiangchengensis)、菜花原矛头蝮(Protobothrops jerdonii)可能由共同祖先演化而来。研究结果为进一步开展大别山原矛头蝮能量代谢及生物学进化研究提供参考。

基于mtDNA Cytb基因对甘肃4个马群体遗传多样性和系统发育的研究

为了研究甘肃境内部分马群体的遗传多样性、遗传结构和母系起源,试验采用DNA测序技术对甘肃4个马群体(岔口驿马49匹、河曲马20匹、山丹马30匹和肃南马34匹)共133个个体血样的线粒体DNA(mitochondrial DNA,mtDNA)中的细胞色素b(cytochrome b,Cytb)基因进行PCR扩增,并对4个马群体的Cytb基因序列特征、遗传多样性、遗传距离、遗传分化与变异进行了分析,结合其他马群体的Cytb基因序列构建了系统发育树单位型网络关系图。结果表明:4个马群体Cytb基因序列全长1140 bp,A+T含量(54.6%)大于G+C含量(45.4%),共检测到46个多态位点,33种单倍型;总单倍型多样度为0.9332±0.0100,总核苷酸多样度为0.00385±0.00017,总平均核苷酸差异为4.3714,平均Tajima's D值和Fu's Fs值分别为-1.0352和-13.057;4个马群体间的遗传距离、遗传变异系数和基因流的范围分别为0.0035~0.0042,0.01923~0.09132,4.975~25.504;4个马群体内的遗传变异(94.54%)远大于其群体间的遗传变异(5.46%);4个马群体的33种单倍型分散于6个支系(A~F)中。说明甘肃4个马群体间亲缘关系较近,都具有较高的遗传多样性且均为多母系起源。

基于线粒体Cytb基因全序列的松江鲈群体遗传结构分析

对松江鲈(Trachidermus fasciatus Heckel)中国沿海7个群体和日本有明海群体的线粒体Cytb基因全序列进行了测定、分析。结果显示:47个个体共检测到31个单倍型,8个群体均呈现出较高的单倍型多样性(0.60—1.00)和较低的核苷酸多样性(0.0005—0.0041)的特点。AMOVA分析结果及单倍型邻接关系树和单倍型网络关系图均显示松江鲈分为中国和日本两个世系,而中国世系的7个群体未呈现出明显的地理遗传结构。基于核苷酸Kimura双参数替代模型计算得出的中国和日本两个世系的净遗传距离,再参照其他硬骨鱼类线粒体Cytb基因2%/Ma(百万年)的分歧速率,推测松江鲈中日两个世系间分化时间约为41万年前。对中国世系进行群体历史动态分析,中性检验结果均为负值且显著,核苷酸不配对分布呈单峰型,表明松江鲈中国世系曾发生过群体扩张,其扩张时间大约为12万年前。

蝗总科部分种类Cytb基因序列及系统进化研究

蝗总科 8个科 10个种的线粒体DNA细胞色素b (Cytb)基因部分序列被测定分析 ,比较同源性 ,计算核苷酸使用频率并构建NJ分子系统树。在获得的 4 32bp的序列中 ,A +T约占 70 4 % ,其中 177个核苷酸位点存在变异(约占 4 1 0 % ) ,DNA一级序列数据显示 ,该 8科蝗虫间DNA序列变异丰富。用日本蚱作外群构建的NJ树表明 :瘤锥蝗科较为原始 ,而癞蝗科与槌角蝗科关系较近 ,为比较进化的类群 ,蝗总科 8科的起源关系为 :瘤锥蝗科→斑翅蝗科和锥头蝗科→斑腿蝗科→剑角蝗科→网翅蝗科→槌角蝗科和癞蝗科 ,上述研究结果与传统形态分类学结论不完全一致 。

三大不同品种马mtDNA Cytb基因PCR-RFLP分析

用BamHⅠ、TaqⅠ、HaeⅢ、RsaⅠ和HincⅡ5种限制性内切酶通过PCR-RFLP技术检测了包括引入品种、培育品种和地方品种的6个类型(纯血马、三河马、乌珠穆沁马、锡尼河马、乌审马和矮马)共256匹马的mtDNACytb基因部分序列多态性。用8%非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳将酶切产物分离,并用银染法显色。结果BamHⅠ和TaqⅠ表现出多态,5种酶共检测到7种态型,归纳为3种单倍型,以单倍型Ⅰ和Ⅲ为主体单倍型,但通过一个特殊的酶型BamHⅠ-B分析推测所研究的马可能起源于一个母系祖先。

基于线粒体COⅠ和Cytb基因序列的锯眼蝶亚科和眼蝶亚科的系统发育分析(鳞翅目:眼蝶科)

为了阐明眼蝶科内一些存疑类群间的系统发生关系,本研究测定了其中最大的2个亚科锯眼蝶亚科和眼蝶亚科中分布于中国的9族17属21个种的COⅠ和Cytb基因的部分序列,并结合从GenBank中下载的2个国外种类的同源序列,进行了序列变异和系统发生分析。序列分析结果显示:处理后的2基因总长度为1056bp,其中保守位点648个,可变位点408个,简约信息位点316个;A+T的平均含量为70.8%,明显高于C+G的平均含量29.2%。以蛱蝶科的2个物种为外群,通过邻接法、最大简约法和贝叶斯法重建了分子系统树,探讨了这两个亚科及其主要类群的系统发生关系,结果表明:眼蝶亚科、锯眼蝶亚科以及黛眼蝶族均为多系类群;眉眼蝶族和黛眼蝶族应从锯眼蝶亚科分离出来,归入眼蝶亚科;眼蝶族、白眼蝶族和莽眼蝶族可能具有较近的共同祖先;古眼蝶族、眉眼蝶族和矍眼蝶族三者之间具有较近的亲缘关系。

广西、湖南、云南三地钉螺Cytb基因序列变异和系统进化研究

目的分析广西钉螺与云南、湖南钉螺Cytb基因的遗传多态性和系统进化关系。方法收集广西靖西、云南洱源和湖南岳阳三地钉螺,提取其基因组DNA,PCR法扩增线粒体Cytb基因并测序。用Clustal W(1.82)软件对所测得的Cytb基因序列进行排序,用MEGA3.1计算其碱基组成、转换及颠换;用Kimura双参数法计算遗传距离,用非加权组平均法(UPGMA)和最大简约法(MP)构建系统发生树,同时结合三地钉螺分布和孳生地等资料进行分析。结果PCR扩增获得Cytb基因大小为580 bp。三地钉螺Cytb基因序列富含碱基A和T,A+T平均含量为61.2%,表现出较强的碱基组成偏倚。三地钉螺Cytb基因578 bp的同源序列中检测到165个变异位点,约占核苷酸总数的28.5%。其中广西钉螺与湖南钉螺Cytb基因序列的变异位点为17个,约占2.94%;广西钉螺与云南钉螺Cytb基因序列的变异位点为160个,约占27.7%。广西钉螺与湖南、云南钉螺Cytb基因的遗传距离分别为0.031、0.405。采用两种方法构建的系统进化树均显示广西钉螺与湖南钉螺同属一个支系,云南钉螺单独形成另一支系。结论广西钉螺与云南钉螺存在较大基因差异,进化速率较大,保守性较小,遗传距离较大,亲缘关系较远;广西钉螺与湖南钉螺基因差异较小,相对保守,进化速率不太大,遗传距离较小,亲缘关系较近。

基于线粒体Cytb基因的10种石珊瑚的系统发育关系

通过PCR扩增直接测序得到10种徐闻石珊瑚线粒体Cyt b基因部分序列,分析其碱基组成和变异频率,并采用Neighbor-Joining和Maximum Parsimony法构建系统发育树。结果显示:序列中A+T比例为61.0%,G+C比例为39.0%,前者明显高于后者,碱基替换主要发生在密码子第3位;滨珊瑚科分类与传统分类存在一定差异,揭示传统形态学分类可能受珊瑚骨骼生长可塑性限制,造成分类不准确;刺柄珊瑚属与蜂巢珊瑚科各属亲缘关系较近。

中国5个家驴品种mtDNA Cytb基因遗传多样性及起源

对中国5个家驴品种89个个体mtDNA Cytb基因的全序列进行分析,共检测到26种单倍型30个多态位点,其单倍型多样度为0.722-0.826,核苷酸多样度为0.0042-0.0050,表明中国家驴的遗传多态性丰富。构建的NJ系统发育树表明,中国家驴有2个母系起源即索马里和努比亚支系。

细鳞斜颌鲴(Plagiognathops microlepis)三个群体线粒体Cytb基因的遗传变异

应用线粒体Cytb基因序列分析法,研究了细鳞斜颌鲴三个群体(梁子湖群体19尾、龙窝湖群体19尾、淮河群体18尾)的遗传变异关系.结果显示:细鳞斜颌鲴线粒体Cytb基因大小为1149 bp.三个群体共测出10种单倍型,116个核苷酸变异位点,多态位点百分率为10.09%,碱基组成中A+T含量(57%左右)明显高于G+C含量.淮河群体含5种单倍型、111个变异位点,核苷酸多样性指数为0.031223,核苷酸多样性最丰富;龙窝湖群体含3种单倍型、2个变异位点,核苷酸多样性指数为0.000550,核苷酸多样性最简单.梁子湖-龙窝湖、淮河-梁子湖、淮河-龙窝湖群体间的遗传距离分别是0.001530、0.084682和0.084335.梁子湖-龙窝湖群体间遗传关系较近,群体间的遗传分化仍在亚种范围内;而淮河-梁子湖、淮河-龙窝湖群体间亲缘关系较远,群体间的遗传分化可能已达到亚种水平的分化.

两种鲿科鱼类在长江和珠江流域Cytb基因序列变异性分析

采用PCR技术获得了长江和珠江流域的两种科鱼类 1 1 37bpCytb基因的片段 ,进行了序列测定 ,并用Mega软件进行了序列分析。研究发现两种科鱼类的全序列从第十位碱基起有一个三联体密码子的缺失 ,推测为鲇形目鱼类Cytb序列所特有特征。黄颡鱼和大鳍种群间的序列差异分别为 0 .4 %和 1 .6 % ,介于一般淡水鱼类mtDNA种内序列的变异范围 ,而高于洄游鱼类序列变异。黄颡鱼属和属Cytb基因序列间的差异为 1 7.6 %— 1 8.0 % ,大大高于种间的序列差异率 ,也从分子水平上证实了二者属级分类单元的有效性。依据分子进化速率推测 ,长江和珠江两水系间大鳍的分歧时间为距今 2 7万年左右的更新世中晚期 ,黄颡鱼的分歧时间在距今 7万年左右的更新世末期。推测造成二者有着不同分歧时间的可能原因是 :大鳍属暖水性鱼类 ,在第四纪冰川期间 ,由于全球性气候变冷 ,大鳍退至长江以南 ,并在各水系间产生隔离 ,各自独立分化至今。而黄颡鱼具有很强的适应性 。

石岐鸽mtDNA Cytb基因遗传多样性分析

为探究石岐鸽的遗传多样性和母系起源,研究对60只石岐鸽线粒体DNA(Mitochondrial genome,mtDNA)细胞色素b(Cytochrome b,Cytb)基因进行PCR扩增和测序,并结合GenBank中鸽Cytb基因序列进行系统发育分析。结果显示:石岐鸽mtDNA Cytb基因序列全长为1143 bp,碱基T、C、A和G的平均比例分别为24.57%、35.79%、27.36%和12.28%;单倍型多样性为0.782±0.029,核苷酸多样性为0.00169±0.00004,平均核苷酸差异为1.927;共发现11个变异位点,其中8个为单一变异位点,3个为简约信息位点,基于变异位点定义了8种单倍型;石岐鸽和原鸽分为A和B两个分支,石岐鸽只分布于A分支。研究表明石岐鸽具有较高的线粒体遗传多样性,母系来源单一。

用线粒体Cytb基因序列探讨冬虫夏草寄主蝠蛾的系统进化关系

为探讨冬虫夏草寄主蝠蛾种属间的系统进化关系,采用CTAB法分别从18个冬虫夏草居群的虫草虫体头部和2种寄主蝠蛾中提取基因组DNA,PCR扩增获得冬虫夏草寄主线粒体Cytb基因片段序列.结合GenBank中的蝙蝠蛾科24种冬虫夏草寄主的同源序列,构建NJ系统树.结果表明,双栉蝠蛾属(Bipectilus)先于蝠蛾属(Hepialus)和类蝠蛾属(Hepialiscus)分化;蝠蛾属的冬虫夏草寄主种类众多形态各异,且均有特定的地理分布,蝠蛾属的种间遗传分化也较明显,蝠蛾属可能是多系起源;Cytb基因序列在冬虫夏草寄主蝠蛾种属间存在较丰富的变异,在蝠蛾属中除草地蝠蛾和金沙蝠蛾的该段序列完全一致外,其他种类蝠蛾种间变异率为0.23%—9.24%,Cytb基因序列可用于冬虫夏草寄主昆虫种的鉴定,但有必要获取更多种类的寄主昆虫来进一步验证.通过对冬虫夏草虫体头部提取的DNA进行PCR扩增获得其寄主蝠蛾Cytb基因序列的方法准确有效,有助于进一步获取更多的基因序列对更多的冬虫夏草居群和寄主种类进行系统发育、居群遗传结构及菌虫相互关系等研究.

基于线粒体Cytb基因和D-loop区序列的洪泽湖湖鲚遗传多样性分析

利用线粒体细胞色素b(cytochrome b,简称Cytb)基因和控制区(D-loop)序列作为分子标记,调查洪泽湖湖鲚的遗传多样性。结果表明,Cytb基因和D-loop区序列碱基A+T含量均高于G+C含量,显示碱基组成具有偏倚性。40条Cytb基因序列检出14个变异位点,定义13个单倍型,单倍型多样性和核苷酸多样性分别为0. 762±0. 067、0. 0018 2±0. 000 28,平均碱基差异数为2. 073; 40条D-loop区序列检出54个变异位点,定义17个单倍型,单倍型多样性和核苷酸多样性分别为0. 727±0. 078、0. 006 10±0. 001 00,平均碱基差异数为7. 378。13个Cytb基因单倍型之间的遗传距离在0. 001~0. 004之间,17个D-loop区单倍型之间的遗传距离在0. 001~0. 018之间,邻接法(neighbourjoining method,简称NJ)系统进化树显示单倍型聚为1支。Cytb基因和D-loop区序列中性检测Tajima's D和Fu's F_s结果产生的D和F_s值为负值,且Cytb基因的F_s值统计结果有极显著差异(P <0. 01)。同时,Cytb基因序列的岐点分布图呈现单峰型,均表明洪泽湖湖鲚近期经历了种群扩张。整体来看,洪泽湖湖鲚资源具有较高的遗传多样性,呈现出高单倍型多样性和低核苷酸多样性的特征。

利川马mtDNA Cytb基因遗传多态性分析

利用PCR和生物信息技术,对22匹利川马线粒体DNA Cytb基因全序列的遗传多态性及系统进化进行了分析。结果发现,利川马的Cytb基因全序列为1140bp,并且检测到9种单倍型和26个核苷酸多态位点,约占所测核苷酸总长的0.53%。利川马mtDNA Cytb基因单倍型多样度为0.8400,核苷酸多样度为0.0486,表明利川马mtDNA Cytb基因遗传多态性较丰富。根据mtDNA Cytb基因序列构建的NJ树,发现利川马是多起源的物种。

太湖新银鱼m tDNA COII和Cytb基因的克隆与序列分析

设计了5对特异性引物,扩增、拼接并测定出太湖新银鱼线粒体tRNAAsp-COII-tRNALys和tRNAGlu-Cytb-tRNAThr两段基因序列片段。基因定位和序列分析发现,太湖新银鱼线粒体COII基因全序列长度为691 bp,序列AT含量为52.80%,编码230个氨基酸;线粒体Cytb基因序列全长为1141 bp,AT含量为48.90%,它编码380个氨基酸。分别位于线粒体COII和Cytb基因两翼的4个tRNA基因(tRNAAsp、tRNALys、tRNAGlu和tRNAThr)同时被测定出来。将太湖新银鱼与有明银鱼、小齿日本银鱼的同源序列进行比对分析,并基于线粒体COII+Cytb基因合并数据的核苷酸和氨基酸两种序列形式,以黑斑蛙为外群,对10种鱼类进行分子系统树的构建,结果一致表明:小齿日本银鱼与有明银鱼的亲缘关系近于太湖新银鱼;鲱科与鲑科的亲缘关系近于银鱼科鱼类;此外在本研究硬骨鱼类的4个科中,白鲟科作为原始而古老的类群,是在系统进化的过程中首先分化出来的一支。

贵州地方鸭品种Cytb基因的全序列测定与系统进化分析

为从分子水平探究贵州地方品种鸭的分类地位和遗传多样性,测定三穗鸭(20只)和兴义鸭(20只)细胞色素b基因全序列。结果显示:三穗鸭和兴义鸭的细胞色素b基因全序列长度都为1 143bp,序列间共有3个SNP多态位点,核苷酸变异类型包括转换和颠换,无插入和缺失。共检测到4种单倍型,A、C、G、T 4种碱基的平均含量分别为26.7%、35%、14%和24.3%。结合GenBank中已公布的鸭Cytb基因序列,基于邻接法(NJ法)构建系统进化树。结论:三穗鸭和兴义鸭都与绿头野鸭亲缘关系最近。