福建养殖皱纹盘鲍线粒体基因组全测序及分析

为有效鉴别鲍的种类,探讨其来源,通过高通量测序获得福建养殖皱纹盘鲍线粒体基因组全序列,分析比较其序列与GenBank中收录的3个皱纹盘鲍线粒体基因组全序列或近全序列。试验结果显示,皱纹盘鲍线粒体基因组全长17037 bp,具有37个编码基因,包括13个蛋白质编码基因、22个tRNA基因和2个rRNA基因。除控制区存在碱基差异外,当前4个皱纹盘鲍线粒体全序列基本一致。基于鲍属线粒体基因组全序列构建系统发育树,4个皱纹盘鲍聚为一支,再与红鲍、黑鲍及黑足鲍聚为一支,其中福建养殖皱纹盘鲍连江群体与韩国巨济群体关系较近。笔者分析了不同皱纹盘鲍群体间的线粒体碱基组成和鲍属贝类系统进化关系,试验结果丰富了皱纹盘鲍遗传信息库,可为东南沿海鲍种的鉴定和良种选育提供参考。

紫叶苔(Pleurozia purpurea)线粒体基因组密码子偏好性分析

为了丰富对紫叶苔属遗传基础的认识,探究了紫叶苔([WTBX]Pleurozia purpurea)线粒体基因组密码子使用的偏好性及其影响因素。首先,基于完整紫叶苔线粒体基因组筛选蛋白编码序列;然后,利用CodonW、EMBOSS explorer计算各基因的GC含量、有效密码子数(ENC)、密码子适应指数(CAI)和同义密码子相对使用度(RSCU)等指标;最后,采用R软件进行参数间的相关性分析并绘图。结果表明:1)从紫叶苔线粒体基因组中筛选出31条蛋白编码序列,平均GC含量和密码子第3位碱基的GC含量分别为38.17%和32.28%,ENC和CAI平均值为50.29、0.17,表明密码子偏好使用以A/U结尾的碱基,且密码子偏好性较弱;2)ENC分别与GCall、GC3以及基因编码氨基酸的长度呈极显著正相关,表明GC含量和基因的长度对密码子的偏好有显著影响;3)中性绘图、ENC-plot和PR2-plot分析表明,突变压力和自然选择等因素共同塑造了密码子的使用偏好性,其中突变是最主要的影响因素;4)筛选出23个最优密码子,多数以A/U结尾。因此,紫叶苔线粒体基因组密码子偏好性较弱,除了主要受突变压力影响外,还受到自然选择、碱基组成和基因长度等因素的影响,研究结果可为苔藓植物线粒体基因组的进化研究提供参考。

基于线粒体COⅠ基因序列的梭鲈野生群体遗传结构

为了解梭鲈种群的遗传结构,实验利用线粒体细胞色素c氧化酶Ⅰ亚基(COⅠ)基因部分序列分析了中国6个和中亚2个群体的遗传差异,并与欧洲群体的单倍型序列进行了比较。结果在640 bp的COⅠ基因序列中检测到5个变异位点,定义了7种单倍型,发现Hap1为8个梭鲈群体的共享单倍型,且与欧洲群体的HapA相同,在中国群体所占比例(93.36%)高于中亚群体(72.58%)和欧洲群体(53.85%);Hap2和Hap3是中国群体的特异单倍型,而Hap4~Hap7为中亚群体的特异单倍型。单倍型序列的聚类图和网络图均显示Hap1/A为梭鲈群体的原始单倍型,中国和中亚群体的特异单倍型相对于原始单倍型仅有1~2个位点的变异,属于Hap1/A的亚型,与欧洲群体的特异单倍型具有较大的差异。每个群体检测到1~4种单倍型,斋桑湖(ZS)群体单倍型最多,而中国的腾格里湖(NX)、兴凯湖(XK)和鸭绿江(YJ)群体仅有1个单倍型(Hap1);塔什干(TS)群体的单倍型多样性(Hd)和核苷酸多样性(π)最高(Hd=0.514±0.069;π=0.00079±0.00011),其次是ZS群体,而中国梭鲈群体的多样性参数较低。AMOVA分析结果显示,梭鲈群体间遗传变异占20.74%,群体间遗传分化程度较高(0.15≤F_(st)=0.20736<0.25),TS群体与ZS群体和中国群体间的遗传分化极大(F_(st)>0.25),中国群体中仅黑河(HH)群体与其他群体的遗传分化较大,而中国其他5个群体间无遗传分化。基于群体间遗传距离的系统进化树显示,来自中国的6个梭鲈群体与哈萨克斯坦的ZS群体聚为一支,而乌兹别克斯坦的TS群体独立为一支。研究结果为梭鲈群体的繁殖及放流管理提供了参考。

线粒体解偶联蛋白2基因多态性及启动子区域基因型与糖尿病肾病发病的关系

目的观察线粒体解偶联蛋白2(UCP2)基因多态性,分析UCP2基因启动子区域基因型与糖尿病肾病(DKD)发病的关系。方法2型糖尿病(T2DM)患者180例,根据尿白蛋白/肌酐比值(ACR)和预估肾小球滤过率(eGFR)分为DKD患者92例[糖尿病肾病组,ACR≥30 mg/g、eGFR<60 mL/(min·1.73 m^(2))]和单纯糖尿病患者88例[单纯组,ACR<30 mg/g、eGFR≥60 mL/(min·1.73 m^(2))],采用多重聚合酶链反应进行UCP2基因测序,另利用二元Logistic回归分析UCP2基因启动子区域位点-866G/A三种基因型(A/A、G/A、G/G)与DKD的关系。结果糖尿病肾病组-866G/A位点G/G基因型频率为33.0%、G/A基因型频率为40.9%、A/A基因型频率为26.1%,单纯糖尿病组分别为30.4%、56.5%、13.0%,两组A/A基因型频率比较,P均<0.05;糖尿病肾病组Ala55Val位点C/C基因型频率为31.8%、C/T基因型频率为42.0%、T/T基因型频率为26.1%,单纯糖尿病组分别为28.3%、57.6%、14.1%,两组比较,P均>0.05;糖尿病肾病组45bp INS/DEL位点DEL/DEL基因型频率为73.9%、DEL/INS基因型频率为23.9%、INS/INS基因型频率为2.3%,单纯糖尿病组分别为84.8%、13.0%、2.2%,两组比较,P均>0.05。在-866G/A隐性模型中,A/A基因型是DKD发生的风险因素,相比于G/A和G/G,A/A基因型发生DKD的风险增高2.359倍[2.359(1.091~5.099),P=0.029];当矫正性别、年龄后,A/A基因型发生DKD的风险增高2.491倍[2.491(1.142~5.437),P=0.022];当进一步矫正性别、年龄、糖尿病病程、糖化血红蛋白、尿酸、总胆固醇后,A/A基因型发生DKD的风险增高2.491倍[2.489(1.004~6.172),P=0.049]。在-866G/A显性模型中,相比于G/G基因型,G/A和A/A基因型发生DKD的风险无统计学差异。结论UCP2基因启动子区域存在3个位点的基因多态性,包括-866G/A、Ala55Val以及45bp插入缺失突变,其中-866G/A与DKD的发生密切相关,A/A基因型患者发生DKD的风险高于G/A、G/G基因型。

三角鲤线粒体基因组全序列测定及分析

[目的]三角鲤(Cyprinus multitaeniata)是我国具有重要经济价值的鱼类之一,了解三角鲤线粒体基因的结构和特点,为三角鲤的种群遗传多样性研究提供基础资料。[方法]采用26对引物扩增三角鲤的线粒体全基因,通过生物软件识别和分析各基因和非编码序列的位置和特点,并通过与GeneBank数据库已发表鲤科鱼类序列进行比较和构建系统发育树进行分析。[结果]三角鲤线粒体全基因总长度为16 573 bp,碱基含量A为32.2%、T为24.9%、C为27.3%、G为15.6%;包括37个编码基因(编码蛋白基因13个、tRNA基因22个和rRNA基因2个)和2个非编码序列区(OL区和控制区)。13个蛋白编码基因中,COX1的起始密码子为GTG,其他均为ATG;终止密码子包括TAG(ATP8)、TA(COX3、ATP6)、T(ND2、COX2、ND3、ND4、Cty b)和TAA(ND1、COX1、ND4L、ND5、ND6)3种。22个tRNA基因中,除了tRNASer(AGC)外其余都能折叠成典型的三叶草结构;三角鲤控制区序列可以识别出3个典型保守区域;系统发育分析表明,三角鲤与大眼鲤(C.megalophthalmus)亲缘关系较近。[结论]三角鲤线粒体基因组成、长度和排列顺序与典型的脊椎动物相同,在亲缘关系上与大眼鲤最近;线粒体基因组序列适用于三角鲤的系统发育分析。

我国裸胸鳝属鱼类新记录种——奥迪萨裸胸鳝(Gymnothorax odishi)形态与线粒体基因组分析

为完善我国裸胸鳝属鱼类物种信息,研究报道了采集于海南省陵水县裸胸鳝属鱼类新记录种——奥迪萨裸胸鳝(Gymnothorax odishi)。该物种仅于2018年在东印度孟加拉湾首次发现,目前世界其他海域均无记录。针对采集的奥迪萨裸胸鳝进行详细的外部形态特征分析,并从分子水平对该裸胸鳝进行线粒体全基因组测序。结果显示,奥迪萨裸胸鳝主要特征为体型粗壮,体棕褐色,吻端至鳃孔区域分布橘黄色斑点,眼睛后缘存在黑色斑块,鳃孔边缘黑色,身体无其他条带或斑纹;上颌齿、中央齿均单行,下颌齿两行,椎骨式为4-52-135。线粒体基因组方面,奥迪萨裸胸鳝线粒体全长为16580 bp,由13个蛋白编码基因、22个tRNA基因、2个rRNA基因和1个非编码控制区组成,基因组结构特征与其他脊椎动物相似。基于12个蛋白编码基因构建的海鳝科鱼类分子系统进化树上,奥迪萨裸胸鳝与匀斑裸胸鳝(Gymnothorax reevesii)、淡网纹裸胸鳝(Gymnothorax pseudothyrsoideus)、疏条纹裸胸鳝(Gymnothorax reticularis)及小裸胸鳝(Gymnothorax minor)聚在一起;基于COI基因构建的裸胸鳝属鱼类分子系统进化树,奥迪萨裸胸鳝与匀斑裸胸鳝、淡网纹裸胸鳝、肝色裸胸鳝(Gymnothoraxhepaticus)及黄纹裸胸鳝(Gymnothoraxmonochrous)等聚为一支。遗传距离方面,奥迪萨裸胸鳝与目前世界上其他裸胸鳝的遗传距离范围为0.082~0.263,均大于最小物种鉴定遗传距离0.020,揭示奥迪萨裸胸鳝在形态与分子水平均为区别于其他裸胸鳝的独立物种。研究结果表明我国海域也有奥迪萨裸胸鳝分布,为新记录种,为我国裸胸鳝属鱼类的系统分类及物种名录更新提供分类基础。

青花菜线粒体基因组组装与序列特征分析

为更好地从分子水平了解青花菜,对青花菜进行线粒体基因组组装,并对其序列特征进行分析。青花菜线粒体基因组大小为219964 bp,GC含量为45.25%。线粒体基因组注释到61个基因,包括33个编码蛋白基因,23个tRNA基因,3个rRNA基因和2个假基因。其中8个基因的核苷酸多样性较高;24个基因无核酸多样性。变异数量最多的基因是rrn26、rrn18和atp1,其变异数量分别为326、277和136。密码子偏好性分析结果显示RSCU值>1的密码子有29个,大多以A/U碱基结尾,表明其密码子更偏向于A/U结尾。基因组序列中共检测到345个重复序列,包括170个正向重复序列和175个回文重复序列。青花菜与花椰菜的线粒体基因组具有极好的共线性,且基因的位置基本一致。青花菜线粒体和叶绿体基因组中共检测到22条同源片段。同源片段总长度为13355 bp,平均607bp。

线粒体融合基因多态性与中国南方客家人群原发性高血压的相关性

目的探讨线粒体融合基因多态性与中国南方客家人群原发性高血压(EH)的相关性。方法选择2022年7—8月我院心内科收治的100例中国南方客家人群EH患者作为观察组,同时选择同期46例非高血压患者作为对照组。统计两组的一般资料,检测两组外周血样本中线粒体融合基因的多态性,对等位基因频率及Hardy-Weinberg平衡性做分析;通过比值比(OR)和95%可信区间(CI)分析线粒体融合基因多态性与中国南方客家人群EH的相关性。结果观察组和对照组在年龄、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白(HDL)、空腹血糖(FPG)及尿素氮(UN)比较,差异无统计学意义(P>0.05);收缩压(SBP)、舒张压(DBP)、总胆固醇(TC)、血尿酸(UA)、血肌酐(Cr)及低密度脂蛋白(LDL)比较,差异有统计学意义(P<0.05)。基因多态位点rs 11916762和rs 7620017中的AG、rs 2336384中的TT、rs 2236057中的GG、rs 7620342中的GT、rs 11925699中的AA+AG在观察组中的表达高于对照组(P<0.05),且各位点的基因分布符合Hardy-Weinberg平衡规律(P>0.05)。线粒体融合基因的rs 11916762位点、rs 2236057位点和rs 11925699位点的AA和AG基因型、rs 7620017位点的AA和GG基因型、rs 2336384位点的GG基因型、rs 7620342位点的GG、GT和TT与中国南方客家人群EH存在相关性(P<0.05)。结论线粒体融合基因(Mfn 1、Mfn 2、Opa 1)与中国南方客家人群EH存在正相关性,线粒体融合基因作为分子标志在中国南方客家人群EH监测中具有应用价值。

2种食蚊鱼属入侵鱼类线粒体基因组密码子偏好性分析

【目的】分析西部食蚊鱼(Gambusia affinis)和东部食蚊鱼(G.holbrooki)线粒体基因组组成和密码子使用偏好性,为食蚊鱼属入侵鱼类的早期预警和防控提供理论依据。【方法】基于线粒体基因组序列数据,通过生物信息学方法分析西部食蚊鱼和东部食蚊鱼线粒体基因组组成特征和密码子使用模式。【结果】西部食蚊鱼和东部食蚊鱼线粒体基因组大小分别为16614和16610 bp,碱基组成均呈现明显的AT偏好,蛋白编码基因密码子的适应指数(CAI)范围分别为0.14~0.20和0.13~0.20,偏好性指数(CBI)分别为-0.09~0.09和-0.09~0.07,有效密码子数(ENC)分别为35.19~50.50和39.03~50.06。中性绘图分析结果表明,2种食蚊鱼线粒体编码基因的第1、2位和第3位碱基GC含量相关性不明显;ENC-plot分析发现2种食蚊鱼线粒体基因ENC均位于标准曲线下方;PR2-plot分析发现2种食蚊鱼线粒体基因密码子第3位的4种碱基使用频率不相等,A和C的使用频率高于T和G。在西部食蚊鱼和东部食蚊鱼线粒体基因组中分别确定了16和18个最优密码子。【结论】2种食蚊鱼线粒体基因组均偏好使用以C或A结尾的密码子,无以G结尾的密码子。西部食蚊鱼和东部食蚊鱼分别筛选出16和18个最优密码子,主要以C或A结尾。2种食蚊鱼线粒体基因组密码子均为弱偏好性密码子,自然选择和突变压力均是影响2种食蚊鱼线粒体密码子偏好性形成的因素,其中自然选择起主导作用。

基于TCGA数据库分析线粒体相关基因同膀胱癌预后关系

目的构建基于线粒体相关基因同膀胱癌预后模型,并且分析回归模型同膀胱癌预后的关系.方法从癌症基因组图谱(TCGA)数据库下载膀胱癌转录组数据及临床信息,利用R软件进行数据处理分析.首先对膀胱癌患者的癌与癌旁组织中线粒体相关基因进行差异表达分析;然后,对线粒体相关差异表达基因进行GO富集分析、KEGG信号通路富集分析;进一步使用survival包中coxph函数进行COX模型构建,根据风险评分的中位数将患者分为高低风险组,进行Kaplan-Meier(K-M)生存分析,使用survival包分析有关基因与膀胱癌预后的关系;最后使用GSE48075数据对模型进行验证.结果在88个差异表达的线粒体相关基因中,筛选后得到26个差异表达基因与预后相关,进一步剔除了相关性高的基因,获得13个膀胱癌独立预后基因,基于这13个差异表达基因建立了COX回归模型,并按照风险评分把膀胱癌患者分为高低风险组,发现高风险组生存时间显著低于低风险组.最后将该模型应用于验证集数据(GSE48075),发现该模型能较好预测膀胱癌预后.结论基于TCGA数据库分析,筛选出了与膀胱癌预后相关的基因,成功构建了基于13个线粒体差异基因表达水平的膀胱癌预后模型,通过验证分析发现,该模型能够准确地预测膀胱癌患者的预后.因此,该模型可为膀胱癌患者预后提供参考.

蜜蜂线粒体基因组多态性应用研究进展

线粒体基因组(Mitochondrial genome)能够自我复制且遵循严格的母系遗传,是哺乳动物、昆虫等物种进化生物学、保护遗传学研究的重要分子标记之一。利用线粒体DNA作为遗传标记有助于探究蜜蜂群体遗传多样性、母系起源及不同种群间的系统发育关系,相关研究主要集中于COI、COII、tRNA^(Leu)-COII、Cytb等单个线粒体基因序列片段,线粒体基因组全序列的应用较少。蜜蜂属现有9个种的线粒体基因组全序列测序工作均已完成,为蜜蜂遗传学研究提供了基础数据。本文综述了线粒体基因组在蜜蜂中的研究进展,阐述蜜蜂线粒体基因组结构特征及其在蜜蜂遗传多样性、起源进化、分类鉴定等研究的应用进展,同时分析蜜蜂线粒体基因组的应用意义并展望其未来发展方向,以期为我国蜜蜂遗传资源保护与利用提供信息参考。

松瘤小蠹线粒体基因组测序及分析

松瘤小蠹广泛分布于欧亚大陆多国以及我国危害松科植物,但尚缺乏其分子鉴定和种群遗传结构方面的研究。鉴于此,本研究基于高通量测序技术测定了该害虫的线粒体基因组序列,使用GetOrganelle软件组装得到了其完整线粒体基因组。结果表明:松瘤小蠹的线粒体基因组长17451 bp,包含13个蛋白编码基因,22个tRNA和2个r RNA,A、T、C、G所占的比例分别为37.4%、33.45%、18.40%和10.75%。基于松瘤小蠹以及其他象甲科物种线粒体基因组序列构建系统发育树分析发现,松瘤小蠹与边瘤小蠹的亲缘关系较近,处于同一分支上,与传统的形态学分类相一致。该研究结果为今后筛选线粒体分子标记来开展松瘤小蠹分子鉴定和种群遗传结构研究奠定了基础。

我国圈养和野生东北虎种群线粒体基因组遗传多样性的比较研究

东北虎(Panthera tigris altaica)是体型最大的猫科(Felidae)动物之一,是极具代表性的珍稀野生动物。现有研究表明,我国野生东北虎种群遗传多样性较低、近交水平较高。尽管目前我国野生东北虎的数量在逐步增长,但通过人工干预来提高野生东北虎的遗传多样性会更利于其数量的恢复,通过野化放归进行遗传拯救是一种关键策略,但实施遗传拯救之前,必须确定圈养个体与现存野生个体间的遗传关系。采用粪便DNA的高通量测序数据组装了51只横道河子圈养东北虎和13只完达山、老爷岭等地的野生东北虎的线粒体基因组,分析两者之间的关系,评估线粒体基因组的遗传多样性。结果表明:圈养东北虎的遗传多样性高于野生种群,所有遗传变异均为无害。部分圈养个体与野生种群同属一个进化支,且具有野生种群所不包含的遗传变异,可用于实施遗传拯救。此外,圈养种群存在显著的遗传分化,一个与当前野生种群关系很远的分支可能代表未知的地理种群,因此,建议对该远缘分支开展野外来源的追溯,确定其谱系地理学地位和保护价值,使其成为恢复野外历史遗传多样性的后备资源。

蚕豆象的线粒体基因组研究及系统发育分析

【目的】蚕豆象是农业上一种重要害虫,本文测序、分析了蚕豆象的线粒体全基因组,以期为更好地理解茎甲亚科分支类群、豆象亚科和蚕豆象的系统发育提供线粒体基因组数据。【方法】在系统发育分析中,内群取样包含茎甲亚科分支类群的22种昆虫,外群选择2个肖叶甲亚科(Basilepta fulvipes和Basilepta melanopus)昆虫,分别利用最大似然法和贝叶斯法重建茎甲亚科分支类群的系统发育关系。【结果】蚕豆象的线粒体基因组全长为16586 bp(GenB ank序列号:OP650255),包含37个基因(13个蛋白质编码基因、2个核糖体RNA基因和22个转运RNA基因)和一段非编码控制区。所有转运RNA基因中,除trnS1因缺少二氢尿嘧啶(DHU)臂而形成一个简单的环,无法构成稳定的三叶草结构外,其余转运RNA基因均能形成典型的三叶草结构。此外,trnS1的反密码子不是常见的GCU,而是UCU。【结论】本研究首次获得了蚕豆象的线粒体基因组全序列。2种不同的系统发育分析方法构建的系统发育关系显示:豆象亚科、茎甲亚科、水叶甲亚科和负泥虫亚科为单系群;豆象亚科与水叶甲亚科+负泥虫亚科为姐妹群;蚕豆象与四纹豆象为姐妹群。

菜缢管蚜的线粒体基因组及蚜亚科的系统发育分析

菜缢管蚜[Lipaphis pseudobrassicae(Davis,1914)]是一种重要的农业害虫。本研究对菜缢管蚜的线粒体全基因组进行测序、分析,并基于线粒体基因组数据重建蚜亚科(Aphidinae)的系统发育关系。在系统发育分析中,内群包含蚜亚科的31个物种,外群选择绵蚜亚科(Eriosomatinae)中苹果绵蚜(Eriosoma lanigerum)、Paracolopha morrisoni和米倍蚜(Meitanaphis microgallis)3个物种,分别利用最大似然法和贝叶斯法重建蚜亚科的系统发育树。结果表明:菜缢管蚜的线粒体基因组全长16743 bp(GenBank登录号为OP796483),包含37个基因(13个蛋白质编码基因、2个核糖体RNA基因、22个转运RNA基因)和1个非编码控制区。采用最大似然法和贝叶斯法构建的系统发育树均显示蚜族为单系群。在最大似然法分析结果中,长管蚜族为单系群,十字蚜属与短棒蚜属构成姐妹群。然而,在贝叶斯法分析结果中,长管蚜族为非单系群,十字蚜属与短棒蚜属+双尾蚜属亲缘关系较近。本研究为更好地理解长管蚜族、十字蚜属和菜缢管蚜的系统发育关系提供了线粒体基因组数据。

木珊瑚科Cladopsammia gracilis和Rhizopsammia wettsteini线粒体全基因组比较与系统进化分析

木珊瑚科(Dendrophylliidae)下的枝沙珊瑚属(Cladopsammia)和Rhizopsammia属的物种分类目前仍存在模糊的界定,本研究结合形态特征与微观结构和线粒体全基因组测序对Cladopsammia gracilis与Rhizopsammia wettsteini进行形态和分子进化水平的分析比较。结果显示:形态学特征上,R.wettsteini通过生殖根出芽,珊瑚肋上具有小尖状突起,隔片薄而脆;而C.gracilis则无生殖根,珊瑚肋上突起为细瘤状,隔片颗粒感强且较厚。两个物种的线粒体基因组组成十分相似,同样包含13个蛋白编码基因、2个rRNA基因和2个tRNA基因,与大部分六放珊瑚相同;在基因重叠情况和密码子偏好性上则有别于大部分六放珊瑚。基于CO1基因的系统进化分析显示,C.gracilis和R.wettsteini关系较近,却与枝沙珊瑚属(Cladopsammia)其他物种关系较远,因此C.gracilis是否归入枝沙珊瑚属(Cladopsammia)值得探讨,同时提示我们需要重新审视枝沙珊瑚属(Cladopsammia)的分类地位。

高粱线粒体雄性不育基因KASP标记开发

为缩短育种年限、提高育种效率及创制新种质,本研究以96份高粱不育系、保持系和恢复系为材料,通过线粒体重测序技术、表型数据与SNP位点的卡方检验,发掘与育性相关的SNP位点,并开发KASP分子标记位点。结果鉴定出与育性相关的SNP位点434个,筛选出101个位点进行卡方检验,SNP位点χ^(2)=9.574,p=0.002,其变异位点以颠换为主,整体Tv/Ts为1.55。区别出含有不育基因的材料49个,可育基因型材料47个。筛选出的SNP位点共开发出19对高质量的KASP引物,利用这些标记可以准确地区分高粱不育系和保持系,并能够鉴定出恢复系中是否含有粒线体雄性不育基因。将这些SNP位点开发成分子标记将在育种过程中节约大量的人工和时间成本,并提高准确度。

线粒体tRNA-Lys(T7719G)基因变异影响绵羊颗粒细胞凋亡生理机制研究

本团队前期研究发现小尾寒羊线粒体tRNA-Lys基因(T7719G)变异与产羔数显著相关,并降低了颗粒细胞凋亡率,为此,开展了该变异影响颗粒细胞凋亡生理机制的研究。本研究选取G、T基因型绵羊各3只,屠宰后取卵巢组织培养颗粒细胞,颗粒细胞生理指标检测试验分为两组,每组3个重复,分别检测线粒体基因组拷贝数,线粒体呼吸酶复合物Ⅰ、复合物Ⅱ、复合物Ⅲ、复合物Ⅳ、复合物Ⅴ活性,线粒体耗氧量和胞外产酸能力、ROS产量、ATP水平和膜电位,以及tRNA-Lys总量和氨酰化水平,13个mtDNA编码多肽蛋白表达水平。结果表明,G基因型颗粒细胞线粒体拷贝数与T基因型差异极显著(P<0.01),为T基因型的1.78倍。G基因型细胞线粒体复合物Ⅲ活性是T型细胞的1.25倍(P<0.05),表明G基因型细胞氧化呼吸功能增强。G基因型颗粒细胞线粒体耗氧量、ATP偶联耗氧量比T基因型细胞分别提高了6.84%(P<0.05)和15.46%(P<0.01),G基因型细胞糖酵解能力显著降低(P<0.01),活性氧含量水平显著降低了34%,ATP含量明显上升,为T基因型的1.25倍(P<0.05),线粒体膜电位显著上升,为T基因型的1.24倍(P<0.01);G基因型细胞tRNA-Lys总量显著提高50%(P<0.01),氨酰化tRNA-Lys比例较T型细胞提高33.4%(P<0.01)。线粒体基因组编码的13个多肽(ND1、ND2、ND3、ND4、ND4L、ND5、ND6、CtyB、COⅠ、COⅡ、COⅢ、ATP6、ATP8)表达水平均显著提高(P<0.05)。初步解析了线粒体tRNA-Lys(T7719G)变异影响绵羊颗粒细胞凋亡的生理机制,即tRNA-Lys(T7719G)变异影响tRNA-Lys稳态和氨酰化水平,影响mtDNA编码的多肽翻译效率,同时引起拷贝数、ATP水平、ROS含量和部分酶活性变化,进而改变线粒体能量代谢功能和细胞凋亡。

暗影饰皮夜蛾线粒体基因组全序列测定与分析

【目的】对薄壳山核桃Carya illinoensis害虫暗影饰皮夜蛾Garella ruficirra线粒体基因组进行测序和分析,并在基因组水平上探讨其在夜蛾科Noctuidae中的分类地位,为探索夜蛾科昆虫的系统发育关系以及演化进程提供参考。【方法】利用二代测序技术从头组装获取暗影饰皮夜蛾的线粒体基因组,并对线粒体基因组结构特点和碱基组成进行分析;同时,采用最大似然法和贝叶斯法联合构建了夜蛾科5个属、12个种的线粒体基因组系统发育树,分析暗影饰皮夜蛾在夜蛾科中的系统发育地位。【结果】暗影饰皮夜蛾线粒体基因组全长共为15294 bp,其中包括13个蛋白质编码基因、22个转运RNA基因、2个核糖体RNA基因以及鳞翅目Lepidoptera昆虫典型的腺嘌呤(A)+胸腺嘧啶(T),即A+T富含区,该区域的A+T含量为80.53%,具有明显的AT偏向性。暗影饰皮夜蛾的基因排列顺序为trnM-trnI-trnQ,与包括夜蛾科昆虫在内的大多数鳞翅目昆虫基因排列次序相符。13个蛋白质编码基因的起始密码子全部为ATN。22个tRNA基因中除trnS1的DHU臂缺失,其余均为典型的三叶草结构。对线粒体基因组研究发现:夜蛾科5个属之间,Garella与皮夜蛾属Nycteola亲缘关系最近,与饰夜蛾属Pseudoips亲缘关系最远。【结论】暗影饰皮夜蛾的线粒体基因组中出现了基因重排的现象,系统发育关系支持暗影饰皮夜蛾和Garella musculana聚为1个分支。

天祝白牦牛全线粒体基因组母系遗传多样性

为从基因组水平上揭示天祝白牦牛的母系遗传多样性、群体遗传结构和母系遗传背景,本研究利用基因组重测序技术,测定42头天祝白牦牛的全基因组序列,获取其线粒体基因组全序列,并从GenBank中下载1条已公布的天祝白牦牛线粒体基因组全序列,对共计43条天祝白牦牛线粒体基因组全序列进行综合分析。结果表明:从43条天祝白牦牛线粒体基因组全序列中共识别出971个变异位点,包括25个单一多态位点和946个简约信息位点;通过序列间核苷酸变异确定了20种单倍型,单倍型多样度和核苷酸多样度分别为0.907和0.013,表明天祝白牦牛拥有较为丰富的母系遗传多样性。与野牦牛及环湖、雪多、玉树、青海高原、帕米尔等牦牛品种相比,天祝白牦牛母系遗传多样性相对较低。利用美洲野牛作为参考外群进行系统发育分析,20种单倍型分布于5种单倍型组(A、B、C、E和G)中,归属于3个母系遗传支系(Mt-Ⅰ、Mt-Ⅱ和Mt-Ⅲ),以Mt-Ⅰ支系为主,推测其有3个母系起源。