小型节肢动物无形态损伤提取基因组DNA的研究进展

DNA提取是获取DNA条形码的关键步骤及进行后续相关研究的基础。小型节肢动物因个体微小,常用的基因组DNA提取方法破坏了重要的外部形态特征,致使无法进行后续的形态学验证,而无形态损伤提取DNA的方法有效弥补前者的不足。本文对小型节肢动物的无形态损伤提取基因组DNA进行综述,对比了小型节肢动物不同基因组DNA提取方法的优缺点,为进一步优化改进,探索更简单、高效的无形态损伤性DNA提取方法奠定基础。

三种无形态损伤提取粉螨DNA方法的改进与评估

【目的】改进和评估无形态损伤提取粉螨DNA并保留完整凭证标本的方法。【方法】用改良Chelex-100法,STE法和碱裂解法提取单只椭圆食粉螨Aleurolyphus ovatus基因组DNA,并进行凭证标本回收和形态观察。超微量分光光度计测定DNA的纯度。通过对COⅠ基因的扩增,验证所提取的DNA是否满足PCR扩增。【结果】3种方法处理后的凭证标本整体保持完整,但碱裂解法处理后,躯体刚毛易脱落,凭证标本透明过度,影响标本的形态鉴定。改良Chelex-100法的A_(260)/A_(280)比值为1.95,其余两种方法A_(260)/A_(280)均低于1.8。3种方法所提单只螨DNA均满足PCR扩增,但STE法的扩增效果较差。【结论】改良Chelex-100法保存凭证标本完整,不影响标本的形态鉴定;提取的DNA纯度高,可以满足PCR扩增和后续相关分子生物学研究,且简单高效,适于单只粉螨DNA的无形态损伤提取。

基于18S和28S rDNA基因的房舍甲螨DNA条形码比较研究

目的比较18S和28S rDNA基因应用于房舍甲螨物种鉴定的有效性及适用性。方法2021年2—10月在安徽省部分地区(亳州、阜阳、淮南、滁州、合肥、芜湖、铜陵、安庆和黄山等9市)的居室、农舍及仓储等房舍采集灰尘并分离甲螨,利用形态学特征鉴定螨种,提取单只甲螨基因组DNA,PCR扩增甲螨18S rDNA,28S rDNA D3和D8基因片段并测序。从GenBank下载房舍甲螨基因序列,用MEGA X软件进行序列特征分析和遗传距离计算,并通过ABGD网站进行DNA条形码间隙分析。采用邻接法构建甲螨的系统进化树。结果共采集甲螨53只,经形态学鉴定属于3科5属5种,分别为滑菌甲螨(15只)、盛若甲螨(9只)、新小奥甲螨(10只)、棒梳枝奥甲螨(10只)和间新美奥甲螨(9只)。从该5种甲螨扩增获得18S rDNA、28S rDNA D3和D8基因单倍型分别为7、5和11条;从GenBank中共下载房舍甲螨序列42条。序列分析结果显示,18S rDNA、28S rDNA D3和D8基因长度分别为442~590、247~331、270~283 bp,GC含量分别为45.6%、52.2%和57.5%,变异率分别为17.6%、21.4%和21.7%。18S rDNA、28S rDNA D3和D8基因种内遗传距离平均值分别为0.001、0.001和0.005,种间遗传距离平均值分别为0.064、0.115和0.109,种间遗传距离平均值均大于种内遗传距离平均值(10倍以上)。DNA条形码间隙分析结果显示,18S rDNA和28S rDNA D3基因种内和种间遗传距离存在重叠区,28S rDNA D8基因则存在明显DNA条形码间隙。系统进化树分析结果显示,房舍甲螨科属分类阶元聚类结果与形态学聚类结果一致,金黄缝甲螨和淡红缝甲螨在18S rDNA基因系统进化树显示聚集在一起,无法分开;28S rDNA D3基因系统进化树呈现出交叉类聚。结论18S rDNA、28S rDNA D3和D8基因能够有效地用于房舍甲螨的物种鉴定,28S rDNA D8基因适合于低分类阶元螨种的鉴定,18S rDNA和28S rDNA D3基因适合于高阶元螨种。