基于mtDNA COⅠ基因序列的山香圆平背粉虱遗传多样性分析

为探究茶树害虫山香圆平背粉虱(Crenidorsum turpiniae)的遗传多样性,掌握山香圆平背粉虱的遗传分化现状及精准防控提供理论依据,通过基因组DNA提取、PCR扩增与测序,测定贵州省11个不同地理区域的山香圆平背粉虱种群mtDNA COⅠ基因序列片段,开展基因序列特征、单倍型及遗传多样性、遗传分化与基因交流、分子变异和单倍型系统发育分析。结果表明,山香圆平背粉虱mtDNA COⅠ基因序列片段扩增长度均为658 bp,序列具有明显的A+T偏倚性,共定义10个单倍型。贵州茶园山香圆平背粉虱总群体遗传多样性较高,表现出高单倍型多样性(Hd=0.800)和高核苷酸多样性(Pi=0.067 0)。11个地理种群的山香圆平背粉虱总群体遗传分化程度高(Fst=0.920 3),基因交流水平低(Nm=0.04)。AMOVA分析显示,山香圆平背粉虱的遗传变异主要来自组间(FCT=0.912 9);中性检验与错配分布分析综合表明,山香圆平背粉虱近期未发生过明显扩张现象;单倍型系统发育分析及中介网络图聚类结果均表明,山香圆平背粉虱聚为3分支,分化枝可能已达物种水平。

中国东南沿海青蟹属不同种类的mtDNA COI基因序列分析及其系统发育

对采自中国东南沿海青蟹属的4种青蟹锯缘青蟹Scylla serrata(Forskal,1775),紫螯青蟹S.tranquebarica(Fab-ricius,1798),榄绿青蟹S.olivacea(Herbst,1796),拟穴青蟹S.paramamosain(Estampador,1949)的线粒体COI基因片段进行了测定,分析研究了其种间遗传差异及系统发育关系.研究结果显示:4种青蟹在COI基因片段上存在差异,种间序列差异远大于种内差异.青蟹属在我国的优势种与GenBank上的S.paramamosain的遗传距离为0.001 3,与S.ser-rata的遗传距离为0.121 3.序列特征、遗传距离和系统进化等分析结果表明中国青蟹属的优势种为拟穴青蟹S.para-mamosain.

基于mtDNA COI基因的离腹寡毛实蝇属常见种DNA条形码识别和系统发育分析

【目的】离腹寡毛实蝇属Bactrocera昆虫是最具经济重要性的实蝇类害虫，本研究依据mtDNA COI基因碱基序列对离腹寡毛实蝇属常见实蝇种类进行识别鉴定与系统发育分析。【方法】以口岸经常截获的离腹寡毛实蝇属8个亚属21种实蝇为对象，采用DNA条形码技术，通过对mtDNA COI基因片段 （约650 bp）的测序和比对，以MEGA软件的K2-P双参数模型计算种内及种间遗传距离，以邻接法（NJ） 构建系统发育树。【结果】聚类分析与形态学鉴定结果一致，除11种单一序列实蝇外，其他10种实蝇均各自形成一个单系，节点支持率为99%以上。种内（10种）遗传距离为0.0003～0.0068，平均为0.0043；种间（21种）遗传距离为0.0154～0.2395，平均为0.1540；种间遗传距离为种内遗传距离的35.8倍，而且种内、种间遗传距离没有重叠区域。【结论】基于mtDNA COI基因的DNA条形码技术可以用于离腹寡毛实蝇属昆虫的快速鉴定识别，该技术体系的建立对实蝇类害虫的检测监测具有重要意义。

Genetic Variation Among the Geographic Population of the Grain Aphid, Sitobion avenae (Hemiptera: Aphididae) in China Inferred from Mitochondrial COI Gene Sequence

In order to characterize the genetic relationship of the geographic populations of Sitobion avenae (Hemiptera: Aphididae) in China, a 588 bp region of the mitochondrial cytochrome oxidase subunit I (mtDNA-COI) gene was sequenced and analyzed among the different geographic populations. 269 individuals were collected from 17 localities in different wheat-growing areas in China that covered most of the range reported for this species. Within the sequence among these geographic populations, 15 polymorphic sites defined 16 distinct haplotypes, ranging in sequence divergence from 0.2% (one nucleotide) to 1.7% (10 nucleotides). Of the 15 variable sites, 12 were transitional substitutions, 2 were transversional substitutions and 1 was transitional and transversional substitution. Phylogenetic analysis showed that all haplotypes were highly interconnected with each other, in absence of phylogeographic structing. Each of 8 haplotypes was found only at one locality, and the other haplotypes were the widespread distributed in the different localities. The higher genetic diversity was found in the northern China populations than that in the southern China populations. The low genetic differentiation (FST=-0.06945-0.69857) and high migration rate (Nm=0.21575-infinite) of Chinese populations suggest that dispersal over long distance is a major factor in the demography of S. avenae.

贵德黑裘皮羊mtDNA COI基因系统进化分析

当前贵德黑裘皮羊品种资源形势较为严峻。试验研究利用所设计的一对引物对5个贵德黑裘皮羊样本线粒体DNA的COI基因片段进行PCR扩增并对产物进行直接测序,基于mtDNA COI基因探究贵德黑裘皮羊种群遗传现状。结果显示,贵德黑裘皮羊与国际上乌珠穆沁羊、滩羊、青海藏羊等18个绵羊品种有较近的亲缘关系,存在基因流。研究表明,对贵德黑裘皮羊种质资源进行保护,应该要避免其与其他绵羊品种之间的基因流。

北部湾3种金线鱼属鱼类COI基因序列的比较分析

运用直接测序法对产自北部湾的日本金线鱼(Nemipterus japonicus)、红棘金线鱼(N.nemurus)和苏门答腊金线鱼(N.mesoprion)3种金线鱼属鱼类的线粒体DNA细胞色素氧化酶I(COI)基因序列进行了测序分析,并探讨了3种金线鱼之间的亲缘关系。在所分析的48条COI同源序列片段(696 bp)中共检测到29个单倍型和104个核苷酸多态位点。单倍型分析结果显示,日本金线鱼和红棘金线鱼之间有明显的基因交流。序列差异分析和遗传距离比较结果显示,日本金线鱼与红棘金线鱼之间亲缘关系较近,无明显遗传分化。利用最大简约法(MP)和邻接法(NJ)构建的系统发育树显示,日本金线鱼和红棘金线鱼混杂聚为一支,而苏门答腊金线鱼单独聚为一支。研究结果表明,日本金线鱼与红棘金线鱼的亲缘关系较近,二者可能为同种,而苏门答腊金线鱼则与日本金线鱼、红棘金线鱼亲缘关系较远。本研究为证实红棘金线鱼和苏门答腊金线鱼是2个不同的种提供了分子生物学的证据。

基于线粒体COI基因序列的大豆食心虫中国东北地理种群遗传多样性分析

【目的】大豆食心虫Leguminivora glycinivorella（Matsumura）是一种危害大豆的主要害虫,在中国北方地区危害较重。本研究旨在探讨大豆食心虫在中国东北不同地理种群间的遗传变异。【方法】测定了10个不同地理种群153个个体的线粒体细胞色素氧化酶亚基Ⅰ（mtCOI）基因的657 bp序列,利用DnaSP 5.0和Arlequin 3.5.1.2等软件对大豆食心虫种群间的遗传多样性、基因流水平和分子变异进行分析。【结果】结果表明：10个地理种群间的COI基因共有36个变异位点和17个单倍型,其中1个单倍型为10个种群所共享。总种群的单倍型多样性指数Hd为0.456,各地理种群单倍型多样度范围在0~0.634之间。总群体的固定系数Fst为0.12545,遗传分化系数Gst为0.06326,总基因流Nm为3.49,且各种群间的基因流均大于1,种群间基因交流的水平较高。【结论】大豆食心虫种群内遗传多样性水平处于中低等水平。总群体和各种群的Tajima’s D检验结果皆不显著,说明中国东北地区大豆食心虫在较近的历史时期内没有出现种群扩张现象。AMOVA分子变异分析结果表明,大豆食心虫的遗传分化主要来自种群内部,而种群间未发生明显的遗传分化。各地理种群的单倍型在系统发育树上和中介网络图上散布在不同的分布群中,缺乏明显的地理分布格局。各种群的遗传距离与地理距离之间没有显著线性相关性,种群间的基因交流并未受到地理距离的影响。

东黄海沙海蜇群体线粒体COI基因序列多态性

采用聚合酶链式反应（PCR）技术对东黄海野生沙海蜇20个个体的mtDNACOI基因进行扩增，PCR产物经纯化后进行测序，结果经比对校正后，获得该群体COI基因片段序列，长度为473bp；该序列中多态位点共6个，含简约信息位点1个，总变异为1．27％，碱基之间只存在转换，没有颠换、插入或缺失的位点；在测得的473bp目的DNA片段中，碱基T、C、A、G平均组成分别为35．9％、19．0％、26．8％和18．2％，其A＋T含量（62．8％）远高于G＋C含量（37．2％）。在20个个体中共检测到6个单倍型，单倍型多样性为0．516，核苷酸多样性Pi为0．00146。根据Kimura遗传距离的计算结果，各单倍型之间的遗传距离为0．002—0．006。利用COI基因序列构建的NJ系统发育树表明，东黄海野生沙海蜇与越前水母的亲缘关系较近，与海蜇的亲缘关系较远，进一步证明东黄海沙海蛰与越前水母应为同一物种；但在东黄海野生沙海蜇中检测到的6个单倍型中均为东黄海野生沙海蜇所特有，与日本越前水母单倍型不同，因此，两者可能仍属同一种的不同地理群体。

巨疖蝙蛾不同虫态的COI基因条形码识别

【目的】巨疖蝙蛾Endoclita davidi(Poujade,1886)是雪峰虫草菌Ophiocordyceps xuefengensis的重要寄主。本研究分析了该虫线粒体DNA COI基因条形码,以在不同虫态及被虫草菌寄生的僵虫状态下能快速准确鉴定寄主种类。【方法】PCR扩增巨疖蝙蛾成虫(足一对,胸肌,翅基部)、卵(单粒)、幼虫(胸足一对)、蛹(少量体壁组织)及虫草僵虫(胸足或体壁)组织共计21个样品的COI基因片段(约658 bp)并进行测序和比对;以MEGA6.0软件的K2-P双参数模型计算种内及种间遗传距离;以邻接法(neighbor-joining,NJ)和最大简约法(maximum parsimony,MP)两种方法构建系统发育树。【结果】聚类分析与形态学鉴定结果一致,所纳入分析的20个样品均为同一物种,节点支持率可达99%。种内遗传距离为0.00%~1.08%,平均0.54%。与蝙蝠蛾科其他6种昆虫种间遗传距离为5.36%~13.31%,平均10.47%;种间遗传距离为种内遗传距离的19.39倍(10.47%vs 0.54%),而且种内与种间遗传距离没有重叠区域。【结论】基于mtDNA COI基因DNA条形码技术可以用于巨疖蝙蛾的快速准确鉴定,并对蝙蝠蛾科(Hepialidae)昆虫的分子系统发育分析有重要意义。

扁吻鱼和塔里木裂腹鱼线粒体COI基因片段的比较研究

对扁吻鱼(Aspiorhynchus laticeps)和塔里木裂腹鱼(Schizothoraxbiddulphi)细胞色素c氧化酶亚基(COI)基因片段进行扩增。通过序列测定得到624bp的基因片段,无碱基的插入和缺失,A、T、G、C碱基中G含量最低,A+T含量高于G+C含量,与其它鱼类COI基因片段研究结果相一致。2个种间共检测到38处核苷酸替换,其中35处碱基转换,3处碱基颠换,蛋白质编码基因上的核苷酸替代主要是密码子第3位点上的同义替换。在编码的208个氨基酸中,仅发生2处氨基酸替代,替代率为0.96%。采用Kimura-2法计算种间平均遗传距离为0.06,以鲤作外群构建NJ系统树,扁吻鱼和塔里木裂腹鱼亲缘关系较近,而与新疆裸重唇鱼、斑重唇鱼亲缘关系较远。

蚱总科昆虫部分类群线粒体COI基因序列与系统发育关系

为构建蚱总科昆虫的系统发育关系,探讨蚱总科传统分类和分子系统发育关系的异同,扩增并测定了16种蚱类昆虫COI基因部分序列,结合NCBI记录,对蚱总科6科17属41种蚱的COI基因597bp序列,分别采用邻接法(NJ)、最简约法(MP)、最大似然法(ML)和贝叶斯法(BI)重建蚱总科的系统发育关系。结果表明:蚱总科为一单系类群,其中蚱科较为进化,其次为刺翼蚱科,其余各科在蚱总科中的位置不确定,枝背蚱科、刺翼蚱科、短翼蚱科、蚱科均不是单系类群;在属的水平上,股沟蚱属、优角蚱属、瘤蚱属是单系类群,瘤蚱属与优角蚱属形成姐妹群,其他属不是单系类群,拟后蚱属应归入蚱科;在种的水平上,细庭蚱Hedotettix gracilis、粗体蚱Tetrix grossus、日本蚱Tetrix japonica种内分化明显。

4种河蓝蛤线粒体COI和16S rRNA基因序列的种间遗传分析

对光滑河蓝蛤Potamocorbula laevis、黑龙江河蓝蛤P.amurensis、焦河蓝蛤P.ustulata、红肉河蓝蛤P.rubromuscula4个野生种共40个个体的线粒体COI和16SrRNA基因片段进行了扩增和测序,经过筛选和剪切,得到长度为650bp和450bp的片段。序列分析显示,序列的碱基组成中G+C含量较低,16SrRNA基因种间和种内的变异较低,COI基因片段种内和种间的变异较高。以沙海螂Mya arenaria为外群,用MEGA 4.0软件中的NJ法构建了系统进化树,通过遗传距离和系统进化树可以看出,4种河蓝蛤未能达到不同种之间显著的遗传分化。

基于COI基因序列的九种真蝽属昆虫的分子系统学研究(半翅目:蝽科)

通过对真蝽属Pentatoma 9种昆虫线粒体COI基因约798bp的序列进行分子进化分析,并以同蝽科宽铗同蝽Acanthosoma labiduroides为外群,采用最大简约法、最大似然法和邻接法构建了分子系统树,来探讨真蝽属的系统发育关系。研究结果支持褐真蝽群P.semiannulata-group的划分,绿角真蝽Pentatoma viridicornuta应划归到褐真蝽群P.Semiannulata-group;红足真蝽群中的角肩真蝽P.angulata与红足真蝽P.rufipes遗传距离较小,它们是否为1个物种值得关注;真蝽属各群之间的系统发育关系以及是否可分为3个属值得进一步研究。

基于mtCOI基因序列的中国葱斑潜蝇不同地理种群遗传多样性分析

【目的】葱斑潜蝇Liriomyza chinensis是葱蒜类蔬菜上的重要经济害虫,在我国广泛分布。本研究旨在阐析中国葱斑潜蝇的地理种群遗传分化。【方法】以中国8省12个不同地理种群的253头葱斑潜蝇为样本,测定其mtCOI基因序列;依据获得的mtCOI基因序列,利用MEGA7.0,DnaSP 6.1和Arlequin 3.5等软件对葱斑潜蝇地理种群的遗传多样性、基因流水平和遗传变异等进行分析。【结果】在253头个体的759 bp mtCOI基因片段中,获得13个单倍型,各单倍型间K2P遗传距离均小于0.02;其中单倍型Hap1为12个地理种群所共享,总发生频率高达81.82%。总群体单倍型多样性较低(Hd=0.327),核苷酸多样性(Pi)为0.00159,核苷酸平均差异数(K)为1.21011;葱斑潜蝇总群体遗传分化程度中等(F ST=0.06971),基因交流较充分(Nm=3.33629)。分子方差分析(AMOVA)结果表明,遗传变异来源为群体内;总群体Tajima’s D检验值为显著负值;Mantel检测结果说明种群间的遗传距离与地理距离没有相关性。【结论】中国葱斑潜蝇地理种群的遗传多样性较低,基因交流较充分,遗传分化程度中等,且地理距离并不影响其遗传分化程度;葱斑潜蝇总群体在较近的历史时期未经历明显的种群扩张和种群增长。

基于COI基因限制性内切酶谱差异对几种杨树蛀干害虫幼虫的辅助鉴别

以黑龙江省杨树上的4种主要蛀干害虫:杨干象、青杨楔天牛、青杨脊虎天牛和光肩星天牛幼虫为研究对象,使用PCR方法体外扩增并得到了4种幼虫mtDNA中的细胞色素C氧化酶I(COI)基因片段,并进行了序列分析。基于扩增得到的这4种害虫COI基因的限制性内切酶酶谱的比较,可筛选出特异性的内切酶,并通过酶切方法对这4种害虫各自的COI基因进行了特异性鉴别、区分。在此类危险性害虫的检验检疫工作中,通过形态学及危害状进行初步判断的基础上,利用该方法进一步进行辅助鉴别,可大大提高杨树蛀干害虫幼虫检疫、鉴定的准确性。

2种带鱼科鱼类线粒体COI基因片段的比较分析

为探究2种带鱼科鱼类的遗传差异,对带鱼和沙带鱼线粒体细胞色素c氧化酶亚基I(cytochrome c oxidase subunit I,COI)基因进行扩增。通过测定得到长度为550 bp的基因片段,无碱基的插入和缺失,A、T、G、C碱基中G含量最低,A+T平均含量(52.93%)高于G+C含量(47.07%)。碱基转换明显大于颠换,转换与颠换比(R)平均为2.72,且密码子第1位点碱基突变数目明显高于其它位点。28尾沙带鱼样品中检测到12种单倍型,24尾带鱼样品中检测到13种单倍型,前者平均单倍型多样度(H_(d))及核苷酸多样性指数(Pi)分别为0.7169和0.0050,后者分别为0.8841和0.0046。采用Kimura双参数法计算种间平均遗传距离为0.1655,远大于种内个体间平均遗传距离。基于单倍型构建的邻接系统发育树显示2种鱼类得到很好的区分,从进化关系上来看,沙带鱼分化时间较带鱼更早。

厚壳贻贝养殖群体与野生群体线粒体DNA的遗传分析(英文)

采用线粒体DNA COI基因序列对厚壳贻贝2个养殖群体与2个野生群体的遗传多样性进行了研究。4个群体共获得 30个单倍型。结果显示:在养殖群体中单倍型的数量和遗传多样性要比野生群体的低,可能是由于只有少量的有效父母本对养殖群体的遗传变异有贡献所致。养殖群体与当地野生群体之间也未发生显著的遗传分化,可能是因为它们之间存在基因流。在今后厚壳贻贝养殖过程中,本研究可以用在对养殖群体进行遗传监测,从而保证养殖群体的遗传多样性水平。

中国东北地区亚洲玉米螟遗传多样性及寄主专化性分析

【目的】为了明确中国东北地区亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis不同地理种群、不同田间寄主种群间的遗传分化程度和基因流水平,了解不同种群间是否产生寄主专化性和遗传结构的差异。【方法】采用双向测序法测定了采自中国东北3种主要寄主植物(玉米Zea mays、高粱Sorghum bicolor和谷子Setaria italica)上的23个地理种群400头亚洲玉米螟个体的线粒体细胞色素氧化酶亚基I (COI)基因的1 034 bp序列;利用DnaSP 5. 0和Arlequin3. 5. 1. 2等软件对亚洲玉米螟不同寄主种群以及不同地理种群间的遗传多样性、基因流水平、系统进化发育和分子变异进行分析。【结果】共获得400条长度为1 034 bp的亚洲玉米螟线粒体COI基因序列,包含60个单倍型。亚洲玉米螟总群体的单倍型多样度(Hd)为0. 793±0. 01,不同地理种群间的单倍型多样度范围在0~0. 916±0. 041之间。总基因交流水平较高(Nm=2. 67),总的群体Fst为0. 1579,不同地理种群的Fst范围在-0. 046~0. 627之间。总种群的Tajima’s D为-1. 73602,检验结果不显著,说明中国东北地区亚洲玉米螟未曾在近期经历种群扩张,群体大小稳定。AMOVA分子变异分析结果表明,不同地理种群间的遗传分化较大(Fst=0. 16236,P <0. 0001),83. 76%遗传变异主要来自种群内部,而种群间的遗传变异仅为16. 24%,不同寄主种群间的遗传分化(Fct=0. 01568,P> 0. 05)很小,遗传变异仅占1. 57%,说明亚洲玉米螟的遗传分化主要来自种群内部,而非其地理种群间或寄主种群间。各寄主种群的单倍型在系统发育树上和中介网络图上散布在不同种群中,缺乏明显的地理分布和寄主分布格局。【结论】亚洲玉米螟较强的迁飞能力(或随气流进行远距离传播),使各种群间的基因交流未受到地理距离的影响,遗传距离与地理距离之间没有显著相关性。虽其寄主范围较广,但取食不同寄主植物的亚洲玉米螟种群间基因交流频繁,以玉米、高粱和谷子为寄主的种群尚未产生寄主专化性和种群遗传结构的差异。

白条天牛DNA条形码鉴定技术

白条天牛属(鞘翅目:天牛科)昆虫是口岸植物检疫工作中多次截获的类群,为探讨线粒体细胞色素C氧化酶亚基I(mt DNA COI)基因的特定区段作为DNA条形码鉴定白条天牛种类的可行性,尝试应用该技术对国内外13种白条天牛进行分子鉴定,测定各种类mt DNA COI基因序列(其中10种检疫性白条天牛COI基因序列为国内外首次测序)并进行比对,采用MEGA 5.05构建系统进化树。结果表明:基于mt DNA COI基因的DNA条形码技术可实现对白条天牛种类快速、准确的鉴定。

基于DNA条形码的鱼胶鉴别技术的研究

目的:研究建立基于DNA条形码的鱼胶种属鉴别的分子生物学方法。方法:(1)优化鱼胶DNA提取方法;(2)优化鱼胶DNA模板扩增体系;(3)通过对鱼胶COI基因进行序列分析,鉴别鱼胶的种属来源。结果:获取了3种已知新鲜品、8批鱼胶成品和2种混伪品的DNA序列。结论:初步建立了以COI基因作为DNA条形码的鱼胶分子鉴定法。