基于线粒体COI基因的云南西花蓟马种群遗传多样性研究

【背景和目的】西花蓟马传播的番茄斑萎病毒属病毒可侵染烟草,为揭示云南西花蓟马传播扩散趋势。【方法】以线粒体DNA(mitochondrial DNA,mtDNA)COI基因为分子标记,检测23个不同云南西花蓟马地理种群的遗传多样性、遗传分化、分子变异和种群动态。【结果】基于mtDNA COI基因分析,共检测到10种单倍型,总群体的单倍型多样度(Hd)较高,为0.60700;总群体遗传分化指数(Fst)和基因流(Nm)分别为0.48031和4.46,表明云南西花蓟马各地理种群间基因交流水平较高;单倍型中介网络图没有明显分支;种群间分子变异主要来自种群内部;总群体中性检验Taijima’s D达到极显著水平,Fu’s Fs达到显著水平,且错配分布曲线中,除主峰外其余峰不明显,说明云南西花蓟马种群近期或正经历明显的种群扩张。【结论】云南西花蓟马种群遗传多样性丰富,近期种群或正经历明显扩张,应积极监测并采取有效的防控措施,保障农业生产健康发展。

Genetic Differences of Mitten Crabs Based on RFLP Analysis on Mitochondrial Cytochrome Oxidase Subunit I(COI) Gene

The genetic differences of 15 mitten crab populations from 6 river systems in China's Mainland and 1 population from Russia were studied based on RFLP analysis of mitochondrial cytochrome oxidase subunit I （CO I）. The results showed that Tas I-RFLP pattern could be used as a genetic marker to distinguish Eriocheir hepuensis from Eriocheir sinensis, Eriocheirjaponica and Eriocheir leptognathus; genetic distances among 13 populations of Eriocheir sinensis range from 0 to 0.015, indicating that they were different geographic strains; the subspecies status of Eriocheir sinensis and Eriocheir hepuensis （population from Nanliujiang） were considered owning to their genetic distances of 0.02-0.044, indicating that genetic divergence between them was low; Eriocheir leptognathus （population from Nanpaihe, Tianjin） was the most distant taxon with genetic distances value of 0.147-0.195, which could be defined as genetic distances between species in genus Eriocheir.

基于线粒体Cyt b基因和CO I基因序列研究豹蛱蝶亚科(鳞翅目,蛱蝶科)10属间的系统发生关系

测定了国产豹蛱蝶亚科10属共10个代表种的Cytb基因和COI基因的部分序列。结合从GenBank中获得的3个种类COI基因的同源序列,以锯眼蝶亚科2个物种为外群,通过遗传分析软件对COI、Cytb独立基因序列和联合基因序列以及编码的氨基酸序列进行了比较分析,同时用邻接法(NJ)、最大简约法(MP)、最大似然法(ML)和贝叶斯法(BI)重建分子系统树,分析了该亚科10个属之间的系统发生关系。结果显示:1)联合基因序列的A+T平均含量为71.9%,具A、T偏倚性,其编码的357个氨基酸中没有半胱氨酸,变异率为11.5%;2)豹蛱蝶亚族为单系群;3)青豹蛱蝶属和豹蛱蝶属间、黄襟蛱蝶属和珐蛱蝶属间具有较近的亲缘关系;4)支持将文蛱蝶属、襟蛱蝶属和珐蛱蝶属从豹蛱蝶亚科中分离出来。

基于COI序列快速鉴定花蓟马的DNA条形码芯片初探

利用DNA条形码信息研制DNA芯片,建立快速高效的花蓟马鉴定方法。以3种花蓟马属,共9个样本的COI基因片段序列为研究材料,应用软件Primer Premier5搜索出9个样本的12种motif基因序列,应用这12种motif序列制作虚拟DNA条形码芯片。虚拟电子杂交20个样本的COI基因片段序列。结果显示,设计的虚拟DNA芯片能够鉴定本研究中的3种花蓟马,利用DNACOI基因片段,设计DNA芯片在理论上可行。

节织纹螺(Nassarius hepaticus)贝壳差异的COⅠ基因分析

选择在厦门港市场购买的节织纹螺(Nassarius hepaticus),挑选五种典型贝壳形态,每种形态各5个个体,研究其COⅠ基因序列及其分子系统发育。结果表明,节织纹螺五种贝壳类型的齿舌形态基本一致,但个体间齿列数和中央齿上缘小齿数有差异;COⅠ基因序列存在较大的变异,678—679bp的片段上有31个变异位点,其中20个为密码子第三位碱基,6个为密码子第二位碱基,5个为密码子第一位碱基;贝壳、齿舌变异与DNA变异不存在关系,同类型和不同类型的个体在DNA序列上差异较小,根据Kimura 2-parameter法计算25个个体的遗传距离在0.001—0.010之间,平均值为0.007。以COⅠ基因序列计算的遗传距离和构建的系统发育树证实五种贝壳形态的25个个体同属于节织纹螺。

四种常见蚊虫的CO I基因分子进化分析

为了解无锡4种常见蚊虫的COI基因特征和蚊虫分子系统进化关系，对无锡淡色库蚊、白纹伊蚊、骚扰阿蚊和中华按蚊的COI基因序列进行扩增、测序，在GenBank中对序列进行同源性比对，分析基因特征、颠换率、遗传距离，利用MEGA4．1构建分子系统树。结果显示，4种蚊虫的COI基因序列扩增长度为699～717bp，GC含量为30．62％～32．49％，种间颠换率为11．74％-15．49％，种间遗传距离为0．121～0．151；每种蚊虫为单系群的支持值都为100。COI基因具有种属特异性，可以用于4种常见蚊虫的分类鉴别。

基于线粒体COI基因比较分析野生与养殖厚壳贻贝种群的遗传多样性

[目的]通过比较分析线粒体CO I基因,探讨福州厚壳贻贝野生型和养殖型种群的遗传多样性。[方法]以福建省福州市野生厚壳贻贝(Mytilus coruscus Gould)和养殖厚壳贻贝各20个样本为试验材料,通过设计特异性引物,采用PCR技术对该40个个体的mtDNACO I(线粒体细胞色素氧化酶亚基Ⅰ)序列进行扩增,通过测序分析和序列比对检索,鉴定扩增的序列,并利用MEGA(version 4.10)和DnaSP(version 4.0)软件对序列进行分析。[结果]测序结果显示扩增序列总碱基数为668 bp,40条序列中T、C、A和G碱基平均含量分别为28.0%2、2.8%3、2.3%和16.9%,其中A+T的含量(60.3%)显著高于G+C含量(39.7%),表现了明显的碱基偏倚;40个个体表现为26种单倍型,包括408个多态位点,单倍型间平均遗传距离为0.299,单倍型多态性(h)为0.944,核苷酸多态性(π)值为0.153 06。上述结果表明福州厚壳贻贝的遗传多样性水平比较高,并且养殖群体和野生群体无遗传分化。[结论]该研究揭示了福州厚壳贻贝的遗传资源现状,试验结果可为厚壳贻贝良种筛选提供参考依据。

南四湖泥鳅与大鳞副泥鳅CO I基因序列分析

利用PCR-测序技术,对山东省南四湖的泥鳅与大鳞副泥鳅CO I(线粒体氧化酶)基因约900 bp的片段进行测序和分析。这些CO I基因片段的碱基平均含量AT为55.5%,GC为44.5%;序列同源性分析发现,泥鳅和大鳞副泥鳅种内平均遗传距离分别为0.012和0.001,都小于0.02,与其他鱼类的种间遗传距离都大于0.02。利用种间遗传距离构建系统树表明,泥鳅和大鳞副泥鳅样本各自成支,两支的关系比其他鱼种要近,这与形态学分类结果一致,说明该CO I基因序列可以作为DNA条形码用于物种的鉴定。

危害不同寄主云斑白条天牛不同世代线粒体CO I基因的序列比较

以危害白蜡树和杨树的云斑白条天牛2个寄主种群为研究对象,通过序列比对,分别比较危害不同寄主的云斑白条天牛雌、雄成虫线粒体CO I基因在2019和2014年2个世代个体间的碱基序列差异。结果显示:(1)云斑白条天牛的CO I基因在2019年和2014年世代个体间存在一定差异,CO I基因的部分碱基发生了变化,但开放阅读框的碱基没有改变。(2)在同一寄主种群内部,均为雄成虫CO I基因碱基序列变化大于雌成虫。危害白蜡树云斑白条天牛种群雌成虫CO I基因在2019年和2014年2个世代间的序列相似度为99.50%,雄成虫为99.20%;危害杨树云斑白条天牛种群雌成虫的序列相似度为99.5%,雄成虫为98.90%。(3)不同寄主种群之间,危害杨树种群CO I基因碱基序列变化大于危害白蜡树种群,危害白蜡树云斑白条天牛雌雄成虫CO I基因在2019年和2014年2个世代间的平均序列相似度为99.35%,危害杨树种群为99.20%。结果表明:危害白蜡树和杨树的云斑白条天牛雌、雄成虫不同世代个体间CO I基因的序列相似度存在差异,碱基发生了突变,雄成虫变化大于雌成虫,危害杨树种群变化大于白蜡树种群。

基于COI和18S rRNA基因对蜚蠊物种进行分子鉴定

为从分子水平上明确药用美洲大蠊在分类学上的地位,采用分子克隆和序列比对的方法,对云南大理产美洲大蠊的CO I基因和18S rRNA基因片段进行扩增、克隆和序列测定,并同蜚蠊科相关物种进行系统发育分析。结果表明,通过邻接法(Neighbor-joining method,NJ)和最小进化法(Minimum evolution method,ME)构建的系统树基本一致,证实CO I能对美洲大蠊及其近缘物种进行有效的物种分子鉴定,而18S r RNA不能进行有效的分子鉴定。

基于线粒体COⅠ基因的齿小蠹属昆虫DNA条形码研究

齿小蠹属(鞘翅目:小蠹科)昆虫是植物检疫中经常截获的类群,为探讨线粒体细胞色素C氧化酶亚基Ⅰ(COⅠ)基因的特定区段作为DNA条形码快速准确鉴定齿小蠹种类的可行性,以齿小蠹属昆虫为研究对象,测定分析了线粒体COⅠ基因462bp碱基序列。序列分析结果显示:变异位点为259个,保守位点203个,简约信息位点181个,自裔位点78个。所有位点中,A,G,C和T碱基平均含量分别为30.7%,16.5%,17.0%和35.8%。A+T含量较高,为66.5%,明显高于G+C含量,表现明显的A+T碱基偏嗜,且A与T含量相当,符合昆虫线粒体基因碱基组成的基本特征。转换与颠换结果显示:该段序列未达到饱和,可以得到准确的进化分析。利用Kimura2-parameter模型分析遗传距离得到,同物种间的遗传距离介于0.002～0.007之间,不同种间的遗传距离介于0.056～0.431间,平均遗传距离为0.199,说明该段序列能够区分不同物种。基于COⅠ基因序列构建的邻接法系统发育树(NJ树)显示,同一物种聚为同一小支,且分支自展值均为100%;近缘种能聚集在一起,且置信度很高(≥97%)。结果表明应用基于COⅠ基因片段的DNA条形码进行齿小蠹属昆虫分类鉴定具有可行性。

基于线粒体COⅠ基因序列的小萤叶甲属部分种类分子系统学研究(鞘翅目:叶甲科:萤叶甲亚科)

本文目的是通过对小萤叶甲属部分种类的线粒体COⅠ基因进行比较,探讨小萤叶甲属昆虫进化与寄主植物之间的关系,同时对几种分类地位模糊的昆虫进行分析和归类。测定了我国菱角萤叶甲Galerucella birmanica Jacoby和褐背小萤叶甲Galerucella grisescens Joannis以及小猿叶甲Phaedon brassicae Baly线粒体COⅠ基因720bp序列,并调用GenBank中小萤叶甲属等其他8种昆虫的同源序列,对序列的碱基组成、转换颠换、遗传距离等进行了分析。并以小猿叶甲为外群,分别采用邻接法（NJ）、最大简约法（MP）和贝叶斯推论法（BI）建立这些种的分子系统发育关系。序列分析结果表明：小萤叶甲属昆虫COⅠ基因A＋T含量平均为71.8%,存在较强的A＋T含量偏向性,氨基酸的变异率为18.3%;小萤叶甲属与外群之间的遗传距离（0.169-0.198）远远大于属内种间的距离（0.001-0.134）。依据分子系统树结果我们推测小萤叶甲属昆虫的进化与寄主植物之间有着显著的关系,在传统分类学上曾隶属于其他属的几种昆虫与小萤叶甲昆虫有着更近的亲缘关系。

我国部分地方鸡种COⅠ基因多态性及其分子系统进化研究

以我国7个地方鸡种为研究对象,利用DNA测序技术测定线粒体细胞色素C氧化酶亚基Ⅰ(cyto-chrome coxidaseⅠ,COⅠ)基因序列,分析地方鸡种COⅠ多态性及其分子系统进化关系。研究结果表明,选择的这段COⅠ基因序列有24个突变位点,为13个单倍型,其中11个单倍型为各品种所特有,可以作为各品种鉴定的依据;各鸡种在不同位点突变频率不同,7个鸡种均有其特异位点,根据这些特异位点,可以对其进行品种鉴定。7个品种间Kimura双参数遗传距离为0.001 81～0.008 48。7个品种的DNA分类和形态学分类基本一致,该基因可以用于探讨地方鸡种分类问题。

三峡库区鲌属鱼类线粒体COⅠ基因遗传多样性的初步分析

鲌属鱼类（Culter spp.）隶属于鲤科（Cyprinidae）、鲌亚科（Cultrinae）,是东亚特有鲤科鱼类的一个重要组成部分,广泛分布于中国、越南、朝鲜和俄罗斯,在我国除青藏高原外,其他各地均有分布[1],该属大部分物种都是重要的经济鱼类（如常见的翘嘴鲌C.alburnus、蒙古鲌C.mongolicus、达氏鲌C.dabryi等）,同时它们在维持水域生态平衡中也发挥着重要作用。近年来,由于过度捕捞、栖息地改变、水质污染等人为因素影响。

从COⅠ和COⅡ基因部分序列研究中国翠凤蝶亚属(鳞翅目:凤蝶科)的分子系统关系(英文)

为了探讨中国尾凤蝶翠凤蝶亚属(Princeps)的系统发生关系,本文对中国产10种翠凤蝶亚属蝴蝶的细胞色素氧化酶Ⅰ(COⅠ)基因(约627bp)、细胞色素氧化酶Ⅱ(COⅡ)基因部分序列(约690bp)进行了分析。在获得的1317个位点中,有184个变异位点,144个简约信息位点;表现出明显的A+T含量(74.2%)偏倚。采用MP、ML法构建了分子系统树,结果显示:达摩翠凤蝶(P.demoleus)、巴黎翠凤蝶(P.paris)可能是中国最早起源的翠凤蝶亚属的蝴蝶,与其它翠凤蝶亚属蝴蝶的亲缘关系较远;碧翠凤蝶(P.bianor)、波绿翠凤蝶(P.polyctor)、穹翠凤蝶(P.dialis)和短尾翠凤蝶(P.doddsi)的亲缘关系较近;窄斑翠凤蝶(P.arcturus)、克里翠凤蝶(P.krishna)、绿带翠凤蝶(P.maackii)和西番翠凤蝶(P.syfanius)的亲缘关系较近。结果同时表明:短尾翠凤蝶和穹翠凤蝶没有序列差异,碧翠凤蝶和波绿翠凤蝶序列差异为0.15%,因此短尾翠凤蝶是穹翠凤蝶的同物异名。

COⅠ条形码辅助分析雷州半岛红树林区鱼类的物种多样性

于2014年3月至2015年7月从我国雷州半岛红树林区采集成鱼和幼鱼样本共1720尾,在依据Fish Base等鱼类形态分类系统进行鉴定的基础上,利用COⅠ条形码技术确认存在94个物种,分属11目33科72属。结果表明:红树林区鱼类种群极其丰富,其中鲈形目(Perciformes)鱼类物种最多,为59种,占总物种数的62.77%,其次是鲱形目(Clupeiformes)和鲻形目(Mugiliformes),分别占6.38%和5.32%。鲈形目中又以虾虎鱼科(Gobiidae)为优势类群,含29种(占30.85%)。按生态类群分:海洋洄游鱼类最多,占物种总数的32.98%,其次为海洋偶见鱼类、两侧洄游鱼类,分别占22.34%、17.02%,以虾虎鱼类物种为主的红树林定居鱼类约占11%。本研究表明红树林生态系统是许多海水、淡水和洄游性鱼类在特定生活阶段的重要栖息地和育幼场所。另外,COⅠ条形码技术可有效快捷地鉴定出红树林海域的鱼类。

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。

13种河豚鱼COⅠ基因部分DNA序列分析及在物种鉴定中的应用

应用COⅠ基因聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)扩增通用引物,对福建省和海南省搜集的3属13种河豚鱼样品与9个未知种名的河豚鱼样品的COⅠ基因靶序列片段进行PCR扩增和测序,13个已知物种样品的DNA序列提交基因库(GenBank),取得相应的登录号。各物种COⅠ基因靶序列长度均为681 bp。应用DNAMAN V6软件对样品的DNA序列进行同源性比对分析,建立样品间系统关系同源树。基于COⅠ基因序列,供试13个样品被划分为4个类群组。群间的同源率为84%,群内同源率为90%～100%。根据序列同源性分析结果,9个未知种名的样品被归类到2个类群组中,判定这9个样品为东方鲀属或腹刺鲀属,其中1个样品(HNW2)为月腹刺鲀,4个样品(HNW3、HNW4、FJW2、FJW5)为棕斑腹刺鲀,1个样品(HNW1)为暗鳍腹刺鲀;3个样品(FJW1、FJW3、FJW4)为横纹东方鲀。探讨基于DNA条形码技术的COⅠ基因靶序列片段在河豚鱼种属鉴别中应用的可能性。

基于COⅠ基因序列对我国泰勒虫分类的研究

为理清泰勒虫中国分离株的分类地位,本研究首次对我国报道的5种泰勒虫9个地方分离株的COⅠ基因序列进行测定;并与GenBank中其它泰勒虫COⅠ和相应18S rRNA基因序列分别构建系统发生树,比较基于不同基因的分类结果。结果显示:9株泰勒虫的COⅠ基因大小在1214 bp^1 459 bp,与18S rRNA基因比较,COⅠ基因序列含有较多的变异位点及简约信息位点;基于两个基因的系统发育树,其拓扑结构大体一致。但也存在如下差异:环形泰勒虫不同分离株的聚类分析在COⅠ树中更趋于合理;有关东方泰勒虫和瑟氏泰勒虫命名的争论,本研究给出新的解释。因此,COⅠ基因可以作为新的标记基因用于泰勒虫的分类研究。

两种蛤仔线粒体16S rRNA基因和COⅠ基因的序列比较

对菲律宾蛤仔(Ruditapes philippinarum)和杂色蛤仔(Ruditapes variegata)的线粒体16S rRNA基因和COⅠ基因序列进行了分析。结果表明,16S序列共有117个变异位点,COⅠ序列共有160个变异位点,COⅠ基因编码的219个氨基酸序列中有29个不同。根据16S序列和COⅠ基因编码的氨基酸序列进行聚类分析,两种蛤仔与硬壳蛤(Mercenaria mercenaria)之间的聚类结果并不一致,有必要对缀锦蛤亚科更多的相近种进行序列分析。