水稻分子发育研究的若干进展

水稻是基因组最小的禾谷类作物 ,也是植物发育生物学和分子生物学研究较理想的模式植物。水稻分子发育的研究正成为植物发育生物学研究热点课题 ,从水稻花和花器官的发育、胚胎发生和营养器官——茎发育等三个方面简要介绍了近期研究的有关进展。

文昌鱼与比较基因组学和分子发育生物学

文昌鱼是现存的与脊椎动物原始祖先最接近的无脊椎动物,长期以来一直作为研究动物进化和胚胎发育的典型材料。目前,文昌鱼的基因序列和表达模式已经被广泛用于不同物种之间的比较基因组学研究和发育同源性分析中。文昌鱼独特的进化地位和它未经复制的基因组使其在比较基因组学中有着无可比拟的优越性,通过对文昌鱼、无脊椎动物和脊椎动物的基因组之间的比较,可以揭示脊椎动物原始祖先基因组的结构和演化过程进而探索人类的起源。同时,通过对文昌鱼和其它物种发育基因表达图式的比较可以显示不同生物身体部位之间的同源关系,并可以了解发育基因是如何引起不同物种之间形态变化的。

分子发育生物学研究的理想模式──斑马鱼

分子发育生物学研究的理想模式──斑马鱼桂建芳（中国科学院水生生物研究所．武汉４３００７２）引言──研究的起因和历史果蝇（Ｄｒｏｓｏｐｈｉｌａ）和线虫（Ｃａｅｎｏｒｈａｂｄｉｔｉｓｅｌｅｓａｎｓ）作为无脊椎动物发育生物学研究的模式种已开创了分子发育生物...

蝗总科部分种类16S rDNA的分子系统发育关系

将自测的我国直翅目蝗总科 8科 8个种和从互联网GenBank中检索到相关物种的线粒体基因组 16SrDNA序列片段进行同源性比较 ,计算核苷酸使用频率 ,并构建分子系统树。在获得的 4 80bp的序列中 ,A +T约占70 7% ,G +C为 2 9 3% ,颠换取代 (transversion)的速率大于或接近转换取代 (transition)的速率 ,其中 188个核苷酸位点存在变异。研究结果表明 :在直翅目蝗总科有差异的 188bp中 ,属内种间的碱基序列差异仅为 1 5 % ,科内属间为 3 5 %～ 3 6 % ,科间差异为 4 8%～ 15 8% ,亚目间差异达到 15 2 %～ 2 5 6 %。分子系统树表明 :科内的属和属内的种均优先聚在一起 ;蝗总科 8科的起源关系为 :锥头蝗科→瘤锥蝗科→癞蝗科→斑翅蝗科→剑角蝗科→网翅蝗科和槌角蝗科→斑腿蝗科 ;锥头蝗科与瘤锥蝗科关系较近 ,是蝗总科内最原始的类群 ;槌角蝗科和网翅蝗科互为姐妹群 ,与最进化的斑腿蝗科关系较近 ;蚤蝼科为独立的一支 ,最先分出 ,似为一个亚目 ,与现用的分类系统有明显差别 ;哈螽科 (螽总科 )和蟋蟀科聚在一起为剑瓣亚目 (Ensifera) ,蚱科和蝗总科的 8科组成短瓣亚目 (Caelifera) ,同现用的分类系统。

从细胞色素b部分序列探讨石斑鱼属的分子系统发育关系

石斑鱼的分类在学术界尚存在很多争议。本文采用PCR技术,测定了分布于中国的点带石斑鱼(Epinepheluscoioiaes)、青石斑鱼(E.awoara)、六带石斑鱼(E.sexfasciatus)、褐石斑鱼(E.brunneus),长棘石斑鱼(E.longispinis),吻斑石斑鱼(E.spilotoceps),巨石斑鱼(E.tauvina)以及石斑鱼亚科侧牙鲈属的侧牙鲈(Variola louti)的线粒体细胞色素b基因402bp的序列,结合GenBank提供的7种中国无记录的石斑鱼:青铜石斑鱼(E.aeneus)、海丰石斑鱼(E.haifensis)、犬牙石斑鱼(E.caninus)、东大西洋石斑鱼(E.marginatus)、白斑石斑鱼(E.multinotatus)、德氏石斑鱼(E.drummondhayi)、淡点石斑鱼(E.labriformis),把这14种石斑鱼作为内群,对他们的序列组成和结构特点进行了分析;并以同为科(Serranidae)、石斑鱼亚科(Epinephelinae)的侧牙鲈属(Variola)的侧牙鲈作外群,分别用MP法、NJ法对内、外群构建了分子系统树,结果表明:(1)14种石斑鱼402bp的mtDNA Cytb部分序列的碱基组成上,A+T的含量为53.6%高于G+C含量(46.4%),序列中转换颠换比为4.78,没有突变饱和;(2)青石斑鱼与六带石斑鱼、点带石斑鱼与巨石斑鱼、长棘石斑鱼与吻斑石斑鱼分别聚在一起,与形态分类结果一致;(3)系统树中,大西洋与太平洋种类各枝交替汇合,表明石斑鱼的Cytb序列有严格的保守性,也可能是协同进化的结果;(4)揭示在良种选配或遗传管理时,避免居于同枝的石斑鱼混交,将大西洋种类与太平洋种类杂交可能是遗传改良的一种途径。

基于细胞色素b序列的鲹科分子系统发育

测定了中国鲹科8属9种鱼的细胞色素b基因的全序列(1141bp),结合来自GenBank中分布于美国、安哥拉、希腊以及巴拿马的鲹科4属14种鱼的相应同源序列生成供系统发育分析的序列矩阵,用最大简约法和邻接法构建分子系统树。结果显示:(1)支持科下设四个亚科(鲹亚科,亚科,鲳鲹亚科,鰆鲹科)阶元的分类系统;(2)亚科属下不宜设亚属分类阶元;(3)及达副叶鲹与丽叶鲹亲缘关系较近,应同属于副叶鲹属;(4)我国传统的鱼类检索系统将狮鼻鲳鲹误鉴定为卵形鲳鲹,建议予以修正。

基于28S rDNA基因的天牛科部分种类的分子系统发育

对天牛科4亚科32种天牛的28S rDNA基因部分序列进行测定和分析,并结合GenBank数据库中6种天牛的28S rDNA基因部分序列,采用最大简约法和贝叶斯法重建天牛科7亚科38种天牛的系统发育树,探讨它们之间的系统发育关系。在获得的772bp的序列中,保守位点521个,占全部位点的67.5%;简约信息位点136个,占全部位点的17.6%。G+C的平均含量为60.8%,明显高于A+T的平均含量,碱基组成偏向G和C,转换稍高于颠换。系统发育树表明:天牛亚科、锯天牛亚科、花天牛亚科及沟胫天牛亚科均为单系群,与传统形态分类结果一致。28S rDNA序列是一种有效的解析天牛科高级分类阶元系统发育关系的分子标记。

中国近海11种鳀科鱼类分子系统发育的初步研究

以鳀科鱼类为研究对象,分析其线粒体16S rRNA基因片断序列,探讨了5属11种中国鳀科鱼类的亲缘关系。得到16S rRNA可比序列长度为472~501 bp,共存在20个插入/缺失,125个变异位点。总体上看,序列中转换多于颠换,转换/颠换之比为1.4。根据16S rRNA基因片段差异计算的种间遗传距离从0.22%（黄吻棱鳀和中颌棱鳀,刀鲚和凤鲚）到18.54%（长颌棱鳀和康氏侧带小公鱼）,以金色小沙丁鱼作为外群构建的系统树,棱鯷属依次与鲚属、黄鲫属相聚,再与棱鳀属的赤鼻棱鳀相聚;最后与鳀属和侧带小公鱼属形成的分支相聚。赤鼻棱鳀自成单独的一支,建议将赤鼻棱鳀从棱鳀属中划分出来。

基于Cytb基因的家养双峰驼分子系统发育研究

【目的】探讨我国家养双峰驼系统进化及其与野生双峰驼的进化关系,为科学评价、保护和利用我国双峰驼的遗传资源奠定基础。【方法】测定了37峰家养双峰驼线粒体细胞色素b(Cytb)的部分基因序列,并结合GenBank中已有的家养和野生双峰驼线粒体细胞色素b基因序列,对家养双峰驼进行系统发育分析。【结果】测得的家养双峰驼Cytb基因序列1 024 bp的位点中,有14个变异位点,核苷酸多样度(Pi)为0.002 27±0.001 27,共定义了11种单倍型,单倍型多样度(Hd)为0.820±0.044,平均核苷酸差异数(k)为2.327,表明家养双峰驼群体的Cytb基因遗传多样性比较丰富。构建的NJ系统进化树显示,家养双峰驼起源于同一母系,但与野生双峰驼不是同一母系起源。【结论】我国家养双峰驼的祖先与现存的野生双峰驼并非同一个亚种。

从分子系统发育探讨内生拟盘多毛孢与病原拟盘多毛孢的关系

收集马尾松、罗汉松、竹柏、山茶、茶和茶梅等植物的内生和病原拟盘多毛孢菌株,进行形态鉴定,根据rDNA ITS序列分析建立的系统发育树探讨病原与内生拟盘多毛孢之间的相互关系.结果表明,同一个种拟盘多毛孢不论是内生还是病原均聚在系统发育树的同一个分支,如罗氏拟盘多毛孢(Pestalotiopsis lawsoniae)既是马尾松枝条的内生真菌,又是马尾松针叶的病原真菌;卡斯特尼拟盘多毛孢(Pestalotiopsis karstenii)是山茶枝条的内生真菌,在山茶叶片上也是病原真菌;石楠拟盘多毛孢(Pestalotiopsis photiniae)是山茶和茶梅枝条的内生真菌,在马尾松针叶上也是病原真菌;茶拟盘多毛孢(Pestalotiopsis theae)是茶的病原真菌,在金花茶枝叶和罗汉松枝上是内生真菌.说明某些拟盘多毛孢在不同(或相同)的植物或器官中可以表现为内生状态或病原状态,内生拟盘多毛孢在一定条件下可以转变为病原拟盘多毛孢.本研究结果还支持拟盘多毛孢种一般对寄主植物没有专化性的结论.

不同品种金鱼和鲫鱼的分子系统发育关系研究

为探讨不同品种金鱼的系统进化关系，利用PCR技术扩增了金鱼的7个代表品种红龙睛（Red dragon goldfish）、红帽子（Red cap goldfish）、虎头（Tiger head goldfish）、琉金（Gold plating goldfish）、墨龙睛（Black dragon goldfish）、水泡眼（Water vesicle goldfish）、珍珠（Genuine pearl goldfish）的线粒体DNA上细胞色素b的部分核苷酸序列，长度为597bp。结合GenBank中红鲫、野鲫、日本白鲫、银鲫、鲤鱼的序列进行比较分析，结果显示，这7个金鱼品种之间的同源性都很高，在99．5％-100％之间；7种金鱼和红鲫的同源性也很高，为99．5％～99．8％，与野鲫的同源性在96．8％～97．2％，与日本白鲫、银鲫的同源性为93．1％～94．3％，与鲤鱼的同源性相对较低，为88．3％-88．6％。利用DNAstar软件构建了不同品种金鱼和鲫鱼的分子系统树，从分子水平进一步证实了金鱼起源于野鲫。

基于细胞核rDNA ITS片段的水青冈属的分子系统发育

对山毛榉科水青冈属 6种、1亚种、1栽培变种的 ITS区片段进行了测序和分析 ,并对其中 2个具有 ITS序列多态性的分类群进行了 ITS区克隆。水青冈属 ITS系统发育树聚成两支 ,位于基部的是分布于北美的大叶水青冈 ,另一分支则包括了欧洲和东亚的类群。在欧洲和东亚分支中 ,又包括两支 ,其中日本北部的波叶水青冈位于基部 ,台湾水青冈和欧亚大陆的水青冈形成另外一支。 ITS区分析与现行的水青冈属基于形态学性状的属下分类系统有一定差异 ,而与本属现存物种的地理分布格局较为一致。各类群之间 ITS区序列差异较小 ,显示属内现存物种的分化时间不是太长。

DNA在鸟类分子系统发育研究中的应用

鸟类分子系统发育研究中常用的DNA技术有DNA杂交、RFLP和DNA序列分析等。DNA杂交技术曾在鸟类中有过大规模的应用,并由此诞生了一套新的鸟类分类系统。在鸟类的RFLP分析中,用的最多的靶序列是线粒体DNA。DNA序列分析技术被认为是进行分子系统发育研究最有效、最可靠的方法。在DNA序列分析中,线粒体基因应用最广泛,但由于其自身的一些不足,近年来,不少学者把目光投向了核基因,将线粒体基因和核基因结合起来进行系统发育研究。目前在鸟类分子系统发育中,应用较多的核基因是scnDNA,其内含子可以用于中等阶元水平的系统研究,而外显子主要用于高等阶元的系统研究。除了分子标记自身的问题之外,鸟类分子系统发育研究中还存在着方法上的问题,包括分子标记的选择,样本数量以及数据处理等。今后鸟类分子系统发育研究应该更加注重方法的标准化。

核基因在鸟类分子系统发育学研究中的应用

核基因作为一种新的遗传标记,近年来被广泛应用于鸟类分子系统发育研究中。核基因与线粒体基因位于不同的遗传载体上,因此被引入到系统发育学研究中为物种树的重建提供独立的证据。常用的外显子标记为重组激活基因1(RAG-1),重组激活基因2(RAG-2),癌基因c-myc,原癌基因c-mos,它们由于缓慢的进化速率而被用于鸟类高级分类阶元的系统学研究中。常用的内含子标记是β纤维蛋白原基因内含子7(β-fibrinogen intron7,β-fibint7),肌红蛋白基因内含子Ⅱ(myoglobin intron Ⅱ)。内含子标记通常与线粒体序列联合使用,形成具有互补系统发育信号的数据集,应用于各种分类阶元的系统学研究中。

基于28SrRNA D2序列的内茧蜂亚科的分子系统发育(英文)

首次利用同源 2 8SrRNAD2基因序列对内茧蜂亚科Rogadinae (昆虫纲Insecta :膜翅目Hymenoptera :茧蜂科Braconidae)进行了分子系统学研究。本研究从 95 %～ 10 0 %乙醇浸渍保存的标本中提取基因组DNA并扩增了 10种内群种类和 5种外群种类的 2 8SrDNAD2片段并测序 (GenBank序列号AY16 76 45 -AY16 76 5 9) ,利用BLAST搜索相关的同源序列 ,采用了GenBank中 13个种类的 2 8SrRNAD2同源序列 ,然后据此进行分子分析。利用 3个外群 (共 8个种类 )和 3种建树方法 (距离邻近法distance basedneighbor joining ,NJ ;最大俭约法maximumparsimony ,MP ;和最大似然法maximumlikelihood ,ML)分析了内茧蜂亚科内的分子系统发育关系。结果表明 ,由分子数据产生的不同的分子系统树均显示内茧蜂亚科是一个单系群。内茧蜂亚科内依据形态和生物学特征的分群 (族和亚族 )及其系统发育关系得到部分支持。NJ、MP和ML分析结果均表明内茧蜂族Rogadini不是一个单系 ,而是一个并系 ,其余 3族则得到不同程度的支持。内茧蜂族可分成 2个分支 :“脊茧蜂属Aleiodes +弓脉茧蜂属Arcaleiodes”和“沟内茧蜂属Canalirogas+锥齿茧蜂属Conspinaria +刺茧蜂属Spinaria +内茧蜂属Rogas” ,二者不是姐妹群。

纤毛虫分子系统发育学的研究进展

在回顾纤毛虫分子系统发育学产生发展历史的基础上 ,介绍了随后 2 0年中RFLP、RAPD和DNA序列分析等分子生物学技术作为该学科的主要研究方法在种群遗传多样性与进化、种上阶元系统发育学两方面取得的研究成果和近期研究进展 ,最后在探讨纤毛虫分子系统发育学存在的一些问题和解决方法的同时 ,预测了纤毛虫分子系统发育学今后将极大地推动真核生物的起源与进化、内共生等重要生物进化问题的研究。

速足目主要类群系统发育的分子证据

文章基于速足目现生主要类群18S rDNA、28S rDNA和COI基因序列,采用贝叶斯法、邻接法和最大简约法,尝试构建速足目的分子系统树;结合形态特征和化石记录,主要对速足目各超科级分类阶元的系统发育关系进行探讨。结果表明,速足目现生超科Bairdiacea、Darwinulacea、Cypridacea和Cytheracea均为单系群,支持形态学上关于上述4个超科的的界定;3种基因均支持形态学上Darwinulacea和Cypridacea具有较近的亲缘关系的观点。18S rDNA序列分析在较显著水平上支持Darwinulacea和Bairdiacea为姐妹群,Darwinulacea可能从Bairdia-cea中的一支演化而来;Bairdiacea和Darwinulacea组成的分支是Cypridacea的姐妹群,支持将三者合并为Bairdio-copina亚目的观点;Cytheracea是Cypridacea(Darwinulacea+Bairdiacea)的姐妹群,可提升为Cytheracopina亚目。

基于18S基因序列的姬小蜂分子系统发育(英文)

本文基于18S rDNA部分序列,用MP和Baysian方法研究了姬小蜂科的系统发育,对姬小蜂科的单系性及其与其它小蜂科间的关系进行了讨论。姬小蜂亚科、灿姬小蜂亚科和啮姬小蜂亚科形成三个独立的支系,研究结果支持它们各自的单系性,但本结果没有明确姬小蜂科的单系性。研究结果同时还支持瑟姬小蜂族、扁股姬小蜂族和狭面姬小蜂族三个族的地位,但不支持姬小蜂族的地位。姬小蜂科的单系性及其与其它小蜂间的关系还需更多的形态学数据和更多的基因序列来进一步研究[动物学报52 (2) : 288 -301 , 2006]。

尾索动物线粒体基因组特征比较及分子系统发育

为全面揭示尾索动物线粒体基因组的基本特征,作者系统分析了12种尾索动物的线粒体基因组全序列,尾索动物线粒体基因组所有的基因均在同一链上编码,这与脊椎动物、头索动物线粒体基因组的基因分布特征显著不同。与后生动物线粒体基因组标准的基因组成相比,尾索动物线粒体基因组存在转运RNA基因的增加以及部分物种atp8基因的缺失。在尾索动物线粒体基因组中发生了大规模的基因重排,即使在同属物种的线粒体基因组中,也存在主编码基因的基因重排及基因缺失。尾索动物线粒体基因组蛋白质编码基因的起始密码子、终止密码子及氨基酸长度存在明显差异。2个玻璃海鞘（Ciona intestinalis和C.savignyi）线粒体基因组12个蛋白质编码基因的Ka/Ks比值都低于1（0.0927~0.6752）,显示出一定的负选择。在所有的主编码基因中,nad5基因和nad4基因的变异位点最多,可以作为备选的分子标记,用于分析尾索动物不同物种之间的生物多样性。基于线粒体基因组的系统发育分析,支持尾索动物在科级的亲缘关系为：（（（柄海鞘科Pyuridae＋芋海鞘科Styelidae）＋（（（三段海鞘科Polyclinidae＋星骨海鞘科Didemnidae）＋簇海鞘科Clavelinidae）＋玻璃海鞘科Cionidae））＋长纹海鞘科Ascidiidae）＋海樽科Doliolidae。

橘小实蝇分子系统发育研究进展

橘小实蝇[Bactrocera(Bactrocera)dorsalis(Hendel)]是一种世界危险性检疫害虫,寄主范围广,能为害250多种瓜果蔬菜,给果蔬业带来严重的经济损失。本文综述了同工酶电泳、RFLP、核酸序列分析、微卫星分析及基因芯片技术等分子生物学技术在橘小实蝇分子系统发育方面的研究进展,并探讨了橘小实蝇分子系统发育研究中存在的问题和发展方向。