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mtDNA Cytb基因序列的新疆两个地方黄牛品种遗传多样性和系统发育研究

为了探讨新疆地方黄牛品种的遗传多样性和母系起源,试验以新疆2个地方黄牛品种(哈萨克牛72头和阿勒泰白头牛34头)为研究对象,利用PCR技术扩增其线粒体DNA(mtDNA)细胞色素b(Cytb)基因序列并进行多态位点、单倍型、核苷酸多样度(Pi)、单倍型多样度(Hd)及平均核苷酸差异(K)和中性检验分析,并与我国部分黄牛品种的mtDNA Cytb基因序列进行综合分析以探讨二者的母系起源。结果表明:哈萨克牛和阿勒泰白头牛Cytb基因序列全长为463 bp, A、T、C三种碱基含量均为32.3%、27.0%、 26.2%,G碱基含量分别为14.5%和14.6%;A+T含量均为59.3%,G+C含量分别为40.7%和40.8%,A+T含量高于G+C含量;共检测到19个多态位点,包含12个转换、4个颠换和3个颠换/转换,其中单一多态位点10个,简约信息位点9个,导致6个氨基酸发生错义突变;19个多态位点共定义了24种单倍型(即Hap-1~24),总单倍型多样度为0.701±0.046,总核苷酸多样度为0.003 45±0.000 46,平均核苷酸差异为1.598;72头哈萨克牛Cytb基因序列的单倍型多样度为0.674±0.059,核苷酸多样度为0.003 28±0.000 53,且中性检验结果不显著(0.050.10);哈萨克牛和阿勒泰白头牛的优势单倍型均为Hap-1、Hap-6、Hap-3,起源于德国普通牛和瘤牛两大混合母系,以德国普通牛血统为主。说明哈萨克牛和阿勒泰白头牛的遗传多样性较匮乏,且有两个共同的母系祖先。

DNATyper mtDNA-SNP60^(TM)试剂盒在案件中的应用研究

本文探讨DNATyper mtDNA-SNP60^(TM)试剂盒在案件中应用的可行性。应用DNATyper mtDNASNP60^(TM)试剂盒对100个汉族无关个体和20组全同胞进行mtDNA SNP检验;取25 pg/μL马、牛、羊、猪、鸡、鸭、猫、狗、兔、鼠和大肠杆菌的DNA样品进行种属特异性测试;取5、10、20、40μmol/L血红素进行抗抑制性测试;取两个批次的DNATyper mtDNA-SNP60^(TM)试剂盒经反复冻融10次后进行稳定性测试;分别应用VeriFiler^(TM)Plus PCR扩增试剂盒和DNATyper mtDNA-SNP60^(TM)试剂盒对100份陈旧、腐败、降解检材进行检验。结果表明,100个汉族无关个体均获得清晰的mtDNA SNP分型结果,其检验结果与通过mtDNA测序获得的结果完全一致;100个汉族无关个体含有100种不同的单倍型;20组全同胞中每组个体之间mtDNA SNP分型结果相同;DNATyper mtDNA-SNP60^(TM)试剂盒对马、牛、羊、猪、鸡、鸭、猫、狗、兔、鼠和大肠杆菌的DNA样品进行检测,均未出现特异性分型;当血红素浓度≤40μmol/L时,所有mtDNA SNP位点均获得正确分型;两个批次的DNATyper mtDNA-SNP60^(TM)试剂盒经反复冻融10次后,所有mtDNA SNP位点均可正确分型;对于100份陈旧、腐败、降解检材,STR检出率为55%,mtDNA SNP的检出率为86%,mtDNA SNP的检出率显著高于STR。当模板DNA浓度大于5 pg/μL时,DNATyper mtDNA-SNP60^(TM)试剂盒能得到完整的分型谱图。综上,DNATyper mtDNA-SNP60^(TM)试剂盒可应用于陈旧、腐败、降解检材的检验,具有很好的实战应用价值。

体外受精囊胚培养液中mtDNA拷贝数与囊胚发育潜能的相关性研究

目的探讨第5/6天发育囊胚(D5/D6囊胚)培养液中线粒体DNA(mtDNA)拷贝数与胚胎质量的关系。方法收集2021年7—12月在珠海市妇幼保健院生殖中心行胚胎植入前遗传学检测(PGT)的10名患者的36枚D5/D6囊胚的活检细胞和培养液样本,应用高通量测序(NGS)方法检测分析囊胚活检细胞的非整倍体性和培养液中mtDNA拷贝数。根据囊胚形态学评价分为高质量、一般质量、低质量囊胚3组,根据囊胚发育时间分为D5和D6囊胚组,根据染色体整倍体性分为整倍体和非整倍体囊胚组,比较各组间囊胚培养液中mtDNA拷贝数的差异。结果36枚囊胚中D5囊胚33枚(D5囊胚组)、D6囊胚3枚(D6囊胚组);高质量囊胚21枚(高质量囊胚组)、一般质量囊胚12枚(一般质量囊胚组)、低质量囊胚3枚(低质量囊胚组);整倍体囊胚19枚(整倍体囊胚组),非整倍体囊胚17枚(非整倍体囊胚组)。高质量囊胚组培养液中mtDNA拷贝数[(150.24±166.24)]略高于一般质量囊胚组[(110.58±92.83)]和低质量囊胚组[(91.00±0.82)],但差异无统计学意义(P>0.05)。D5囊胚组培养液中mtDNA拷贝数[(137.64±143.57)]略高于D6囊胚组[(71.00±54.52)],但差异无统计学意义(P>0.05)。整倍体囊胚组培养液中mtDNA拷贝数[(144.79±162.17)]略高于非整倍体囊胚组[(117.88±107.14)],差异亦无统计学意义(P>0.05)。结论不同形态学评级、囊胚发育时间和染色体整倍体性囊胚培养液中mtDNA拷贝数无显著差异,胚胎质量与培养液中mtDNA拷贝数的关系有待进一步确认。

Sequence Analysis of Mitochondrial DNA D-loop Region in Xinjiang Goose

[Objective] The sequences of mitochondrial DNA D-loop region of Xinjiang Goose with three different colors of plumage were analyzed in order to study the genetic diversity of Xinjiang Goose, as well as the phylogeny and evolution. [Method] Ten geese were selected randomly from the core populations of grey-, mosaic- and white-plumaged Xinjiang Goose respectively with a total number of thirty as experi- mental materials, of which the blood samples were collected from the largest vein under the wing （brachial vein） for DNA extraction. Sequences of mitochondrial DNA D-loop regions were determined using DNA sequencing technology to analyze the polymorphism. In addition, the genetic distances among different populations were estimated through the comparison with the reference sequences. [Resull] The con- tents of A, G, C and T nucleotides in the D-loop region of Xinjiang Goose were 28.85%, 17.05%, 25.38% and 28.72%, respectively. The average haplotype diversity and nucleotide diversity of Xinjiang Goose were 0.583 and 0.056. Xinjiang Goose and Greylag Goose were clustered into the same group. [Conclusion] The results showed that Xinjiang Geese with three different colors of plumage all descend from Greylag Goose （Anser anser）.

Molecular Taxonomy of Conogethes punctiferalis and Conogethes pinicolalis(Lepidoptera: Crambidae) Based on Mitochondrial DNA Sequences

Conogethes punctiferalis（Guenée）（Lepidoptera： Crambidae） was originally considered as one species with fruit-feeding type（FFT） and pinaceae-feeding type（PFT）, but it has subsequently been divided into two different species of Conogethes punctiferalis and Conogethes pinicolalis. The relationship between the two species was investigated by phylogenetic reconstruction using maximum-likelihood（ML） parameter estimations. The phylogenetic tree and network were constructed based upon sequence data from concatenation of three genes of mitochondrial cytochrome c oxidase subunits I, II and cytochrome b which were derived from 118 samples of C. punctiferalis and 24 samples of C. pinicolalis. The phylogenetic tree and network showed that conspecific sequences were clustering together despite intraspecific variability. Here we report the results of a combined analysis of mitochondrial DNA sequences from three genes and morphological data representing powerful evidence that C. pinicolalisand C. punctiferalis are significantly different.

基于线粒体DNA控制区序列的极边扁咽齿鱼群体遗传研究

极边扁咽齿鱼是黄河上游特有的裂腹鱼类,由于人类活动的加剧,使其野生数量急剧下降,近年来通过增殖放流的方式为野生资源量进行补充。为评价增殖放流过程中人工繁育群体对野生群体的种质资源的影响,笔者利用线粒体DNA控制区(D-loop)序列来探究极边扁咽齿鱼野生和养殖的4个群体遗传多样性、遗传分化及遗传结构的差异。研究结果显示,4个群体均表现出了较高的单倍型多样性(0.950±0.011)和较低的核苷酸多样性(0.00987±0.00041),并且野生群体的单倍型数目、单倍型多样性指数、核苷酸多样性指数均高于人工繁育群体。遗传结构分析结果显示,野生群体与人工繁育群体之间已产生了一定的遗传分化。中性检验表明,2个野生群体可能经历过种群扩张事件。研究结果表明,极边扁咽齿鱼人工繁育群体可能受到亲本数量有限、人工选择等影响,遗传多样性略有降低,有必要定期开展增殖放流效果的评估,并采用科学的人工繁育方法,丰富极边扁咽齿鱼种群的遗传多样性。

An Efficient Procedure for DNA Isolation and Profiling of the Hyper Variable MtDNA Sequences

Present study describes the results of an efficient protocol for the isolation of good quality DNA from human saliva. The protocol includes collection of saliva in sterile specimen tubes, followed by the cell lysis. After formation of cell lysate, proteins wereextracted by phenol chloroform treatment for purification of DNA. The purified DNA was precipitated by adding equal volume of isopropanol to the treated supernatant. After isolation DNA pellet was washed with 70% ethanol, air-dried and was suspended in 30 pL of double distilled water. Best quality of DNA was extracted from the saliva samples and the PCR product was amplified for hyper-variable regions （HVI＆ HV2） of the mitochondrial DNA. The genes were cleaned with GeneAll gel elution kit （Gel SV） （Cat. No. 102-10） and sequenced accordingly. The DNA isolation protocol presented here is recommended for the isolation, best quality and yield of DNA from the human saliva.

Complete Nucleotide Sequence of the Mitochondrial DNA of <i>Halyomorpha halys</i>(Stal) (Hemiptera: Pentatomidae) Specimens Collected Across Georgia

The brown marmorated stink bug, Halyomorpha halys (Stal) (Hemiptera: Pentatomidae) is an invasive species native to East Asia that has spread across Asia, Europe, and North America. H. halys causes damages to various grains, fruits, and vegetables, which is exemplified by the significant damage to the hazelnut harvest in Georgia (during 2016). This report describes the first attempted genetic study of the spread of H. halys in Georgia. The first main goal of this research was to identify the haplotype of an invasive population in Georgia. For this purpose, the mitochondrial cytochrome c oxidase I subunit (COI) gene fragment from 65 samples of H. halys collected from different regions across Georgia was sequenced on an Applied Biosystems 3100 or 3700 genetic analyzer. In all cases, only the H1 haplotype, which is native to China, was identified. The second goal of this research was to determine the complete mitochondrial DNA sequence of H. halys (Stal) specimens collected across Georgia. The complete mitochondrial DNA of H1 haplotype sequenced on an Illumina MiSeq platform. The mitochondrial DNA of the Georgian H1 haplotype has a length of 15,478 base pairs. Using the sequence of the H22 haplotype of H. halys (native to Korea) as a reference, 62 single nucleotide polymorphisms (SNPs), three inversions, and four single T insertions were identified. Furthermore, 60 SNPs and four insertions in two tRNA and one rRNA genes were identified among 18 mitochondrial genes from the Georgian H1 haplotype. Nine of these SNPs resulted in amino acid substitutions. Furthermore, the detection of SNPs revealed many other polymorphic sites beyond the COI gene, which can be used to detect new haplotypes.

小麦T、K、V型胞质不育系和杂种mtDNA的RAPD分析及育性相关片段的克隆

用 RAPD技术对细胞质分别来源于粘果山羊草 (Ae.kotschyi)、偏凸山羊草 (Ae.ventricosa)、提莫菲维小麦 (T.timopheevii)的三种普通小麦雄性不育系 - - K型、 V型、 T型及相应的保持系、恢复系以及杂种 F1代的线粒体 DNA(mt DNA)进行了比较分析。结果如下 :(1)发现在 mt DNA组织结构上 K型、V型、T型不育系之间以及与保持系之间均呈现差异 ,这从 DNA水平上提供了三类不育系胞质来源不同的证据 ;(2 )利用 2 3个引物的扩增结果进行了聚类分析 ,绘制出了 T型、K型、V型三种不育系、保持系和 K、V型共同的恢复系及杂种 F1代树式遗传关系图 ;(3)对两个特异的多态性DNA片段进行了回收 ,克隆、并制备探针 ,Southern杂交结果显示不育系与保持系间存在多态性 ,有两个片段可能与育性有一定的联系。

新疆罗布诺尔地区铜器时代古代居民mtDNA多态性分析

目的 :通过新疆罗布诺尔地区铜器时代古代居民 m t DNA多态性分析 ,探讨新疆境内古代欧洲人种成分的来源。方法 :从孔雀河古墓沟墓地古代居民人骨中提取出古 DNA。用 4对套叠引物对线粒体基因组的调控区(36 3bp)进行扩增、测序。结果 :10个个体中具有 10个 DNA序列 ,系统发育分析表明罗布诺尔古代居民的核酸多样性及平均配对差异均与欧洲群体接近。结论 :早在 380 0年前的铜器时代 ,罗布诺尔地区已有单一的欧洲人种构成的人群存在。

中国荷斯坦牛和鲁西黄牛mtDNA D-loop序列多态性分析

为了从母系遗传角度深入阐明中国荷斯坦牛和鲁西黄牛的群体遗传多样性以及起源进化,本研究采用PCR测序法测定了9头中国荷斯坦牛和11头鲁西黄牛的线粒体DNAD-loop区的部分序列,并经剪切后进行生物信息学软件分析。结果表明,20个个体D-loop区共711bp,共检测到19种单倍型和50个多态位点。核苷酸多样性(Pi)为0.02133±0.00454,单倍型多样性(Hd)为0.994±0.019,平均核苷酸差异数(k)为15.14620。构建的NJ网络进化树共分为两大支系,其中部分鲁西黄牛与瘤牛聚为一支,而中国荷斯坦牛和部分鲁西黄牛与普通黄牛聚为一支。说明中国荷斯坦牛和鲁西黄牛群体遗传多样性均较高;鲁西黄牛同时含有瘤牛和普通黄牛的血统,而中国荷斯坦牛只含有普通黄牛的血统。

根据mtDNAD-loop序列分析东海银鲳群体遗传多样性

根据线粒体D-loop序列对舟山群岛附近海域的银鲳(Pampus argenteus)群体(n=24)的遗传多样性进行了研究。通过PCR技术对线粒体D-loop序列进行扩增,获得大小约为500bp的扩增产物。PCR产物经纯化并进行序列测定后,得到了357bp的核苷酸片段。在24个个体中,共检测到14个变异位点,其中8个转换位点,5个颠换位点,1个转换与颠换同时存在的位点。运用MEGA软件计算出不同个体间的遗传距离,并根据其遗传距离构建了UPGMA和NJ系统树。DNASP软件计算出的单倍型多样性(h)、核苷酸多样性(π)及平均核苷酸差异数(k)分别为0.89、0.007与2.57。此外,岐点分布及中性检验显示,东海银鲳群体在历史上可能经历过种群扩张。研究结果表明,线粒体D-loop基因可用于银鲳群体内及群体间遗传多样性的分析。

mtDNA拷贝数的生物学意义及其调控

线粒体是细胞能量和自由基代谢中心,并在细胞凋亡、钙调控、细胞周期和信号转导中发挥重要作用,维持线粒体功能正常对于细胞正常行使职能意义重大。线粒体的功能与线粒体DNA(mitochondrial DNA,mtDNA)的数量和质量紧密相关,mtDNA的数量即mtDNA拷贝数又受到mtDNA质量的影响,因此mtDNA拷贝数可作为线粒体功能的重要表征。mtDNA拷贝数变异引起线粒体功能紊乱,进而导致疾病发生。本文综述了mtDNA拷贝数变异与神经退行性疾病、心血管疾病、肿瘤等疾病的发生发展和个体衰老之间的关系,以及mtDNA复制转录相关因子、氧化应激、细胞自噬等因素介导mtDNA拷贝数变异的调控机制。以期为进一步深入探究mtDNA拷贝数调控的分子机制,以及未来治疗神经退行性疾病、肿瘤及延缓衰老等提供一定的理论基础。

不同寄主植物上茶黄硬蓟马mtDNACOⅠ序列分析

采用线粒体DNACOⅠ基因片段作为分子标记,对11个不同寄主上的茶黄硬蓟马（Scirtothrips dorsalis Hood）进行系统发育研究,获得655bp的线粒体DNACOⅠ基因片段。序列分析结果表明,不同寄主上茶黄硬蓟马mtDNACOⅠ的遗传距离在0~0.046之间,平均遗传距离为0.012。其中遗传距离最大的是木棉,遗传距离为0.046;杧果、荔枝、鳄梨、番荔枝、龙眼、咖啡无差异,遗传距离为0。基于COⅠ构建的11种寄主上茶黄硬蓟马之间的系统发育MP树显示：杧果、荔枝、鳄梨、番荔枝、龙眼、咖啡、花生、茶树紧密的聚合在一起;辣椒、台湾相思、木棉各为一支。

雪豹线粒体DNA（mtDNA）研究及其分类地位的探讨

本文构建了雪豹和金钱豹的限制性内切酶图谱。通过限制性酶谱的比较，探讨雪豹的属级分类地位。结果表明，两物种的ｍｔＤＮＡ基因组明显趋异，其遗传距离为０．０７５３３，但这种差异根据文献记载，似乎未到属级分化程度，故认为雪豹不应单立为属，而是豹属的一员。但鉴于雪豹在形态、行为、该型和ｍｔＤＮＡ等方面，不同于豹属其他种类，我们认为雪豹应视豹属中的一个有效亚属。

中国汉族人mtDNA控制区异质性遗传规律

目的探讨中国汉族人mtDNA控制区异质性分布情况和遗传规律。方法将人mtDNA控制区扩增成6个部分互相重叠的片段,利用已建立的DHPLC技术分析其异质性规律。结果对150例汉族无关个体的多种组织检测,发现异质性个体的发生率达34%(51/150);个体的组织mtDNA异质性检出率最高为脑(50/150)、心肌(48/150)、最低为骨骼(22/150);本组共发现mtDNA控制区异质性位点有36个;同一个体可有多个异质性位点,最多的不超过3个;未发现异质性发生率有性别差异;超过41岁的高年龄组的异质性发生率(27/59)高于低年龄组(24/91);同一个体在2年前后取的血样,异质性检测结果一致;同一母系不同成员的异质性位点相同,但异质性mtDNA的含量有差异。结论DHPLC检测mtDNA控制区异质性具有高分辩力;mtDNA控制区异质性在中国汉族人中广泛存在;上述结果可作为mtDNA控制区多态性作个人认定和亲权鉴定的指导性资料。

9个地方绵羊品种mtDNA D-loop高变区序列分析

对中国9个绵羊品种的103个个体mtDNA D-loop高变区（763 bp）进行了研究,结果表明：获得的序列长度范围为522-683 bp,可归为21种分子类型,各分子类型在绵羊品种间分布趋于一致,不存在特异性,而在品种内却存在异质性;绵羊mtDNA D-loop区序列长度变异主要是由于75 bp基元重复序列重复次数的不同（2、3或4个）和少数碱基的插入或缺失造成的;103个个体mtDNA D-loop区序列中A＋T碱基组成比例（64.7%）明显高于G＋C碱基组成比例（35.3%）,说明了绵羊mtDNA D-loop区是A、T碱基富集区,且为高突变区,碱基突变类型包括转换、颠换、插入和缺失,且碱基转换频率远高于碱基颠换频率。

广东省家鹅mtDNA多样性及系统进化分析

以广东省5个家鹅品种36个样本为材料,对其线粒体细胞色素b基因的1 316 bp序列片段进行测序分析,研究5个家鹅品种的遗传多态性和起源。结果显示,在所有样本中,A、G、C、T碱基平均含量分别为28.84%、13.77%、34.23%、23.15%;共发现33个变异位点,变异类型为转换和颠换,未发现缺失与插入;确定了24种单倍型,H1为家鹅的主体单倍型,平均单倍型多样度为0.968,平均核苷酸多样度为0.01090;4个品种之间双参数遗传距离为0.0000～0.00146,其中马岗鹅与狮头鹅之间遗传距离最小,白沙鹅和马岗鹅、狮头鹅的遗传距离最大。结合NCBI上已发表的17个家鹅同源序列进行分析,共发现26种单倍型,单倍型聚类结果表明5个广东家鹅品种单一起源于鸿雁。

中国五个绵羊群体mtDNA D-环遗传多样性研究

为探讨中国绵羊mtDNA D-环遗传多样性,通过PCR扩增和测序技术,对中国五个绵羊群体mtDNA D-环全序列进行研究,发现这五个绵羊群体mtDNA D-环碱基组成：A、T、G、C平均含量分别为34.66%、28.94%、13.90%、22.50%,（A＋T）%含量明显高于（G＋C）%含量,碱基突变以转换/颠换为主,且在绵羊mtDNA D-环区存在75bp的重复序列,含有4个重复序列是中国绵羊的基本特征;遗传距离分析结果显示,甘肃滩羊与其他中国绵羊群体之间的遗传距离较大,为0.0459-0.0573,其他四个绵羊群体之间遗传距离相对较小,为0.0246-0.0342,核苷酸多样度Pi为0.0323%,说明这五个绵羊群体mtDNA D-环遗传多样性均较贫乏,应该对其遗传资源进行保护。