利用线粒体序列比较分析梭鲈鸭绿江和乌伦古湖群体的遗传结构

利用线粒体细胞色素b基因(Cyt b)和控制区(D-loop)分析了梭鲈(Sander lucioperca)鸭绿江(YL)和乌伦古湖(XJ)群体的遗传结构及变异。结果显示:Cyt b和D-loop序列的A+T含量分别为57.37%和66.64%,明显高于C+G含量(42.63%和33.36%)。Cyt b序列共检测变异位点2个,包括单变异位点和简约信息位点各1个。D-loop序列中检测到变异位点26个,其中单变异位点19个,简约信息位点7个。检测到Cyt b序列3个单倍型,YL群体单倍型多样性(Hd)(0.032±0.031)和核苷酸多样性(π)(0.000 08±0.000 07)均低于XJ群体(0.467±0.043)(0.001 10±0.000 10),YL群体内遗传距离(0.000 076)小于XJ(0.001 102),群体间遗传距离为0.000 873;检测到D-loop序列17个单倍型,YL群体Hd(0.466±0.088)和π(0.002 41±0.000 69)略高于XJ群体(Hd=0.435±0.100,π=0.001 91±0.000 67),YL群体内遗传距离(0.002 422)大于XJ群体(0.001 919),群体间遗传距离为0.002 269。结果显示,两个群体Cyt b和D-loop的遗传多样性较低。D-loop序列的中性检验结果表明,乌伦古湖群体可能经历种群扩张。Cyt b和D-loop序列分子方差分析(AMOVA)分析显示:梭鲈遗传差异主要来源于群体内(64.56%和97.42%),少部分来源于群体间(35.44%和2.58%)。鸭绿江梭鲈群体可能不完全来源于乌伦古湖群体。本研究结果为两个群体在人工繁育中的利用提供了参考,对群体的遗传多样性监测及保存具有重要意义。

长江中上游4个鲢群体遗传多样性分析

鲢(Hypophthalmichthys molitrix)是我国重要的淡水经济鱼类,长江是其重要的种质资源库。为了研究长江中上游鲢群体遗传多样性现状,比较中上游群体的遗传分化,本研究采用线粒体DNA(mtDNA)细胞色素b基因(Cyt b)和控制区(D-loop)序列分析了长江中上游鲢群体遗传多样性及遗传分化状况,为鲢资源的保护和开发提供科学依据。采集了长江中上游江津(JJ)、宜昌(YC)、嘉鱼(JY)、黄冈(HG)等4个鲢群体共151尾样本。结果表明:135条Cyt b序列共检测出53个多态位点和19种单倍型,150条D-loop序列共检测出94个多态位点和48种单倍型,平均单倍型多样性指数(Hd)和核苷酸多样性指数(Pi)分别为0.693、0.00748和0.902、0.01557,2个标记数据均显示上游群体遗传多样性较中游群体高;群体间的分化指数(FST)和基因流(Nm)均表明长江上游(JJ)和中游(YC、JY、HG)地理群体间存在显著遗传分化。基于单倍型构建的NJ系统发育树及单倍型中值连接网络分析图显示,长江中上游鲢群体可划分为两个谱系,其中一个谱系主要源自上游群体。

中国达氏鳇野生群体和两个养殖群体的线粒体遗传多样性分析

达氏鳇(Huso dauricus)是黑龙江流域土著鲟,近几十年来野生资源急剧下降,被确定为濒危物种之一。本研究采用线粒体DNA的Cyt b基因和D-loop区域的多态性信息评估了黑龙江抚远段野生群体、北京房山国家级鲟鱼原种场的保种群体及浙江衢州国家级鲟鱼良种场的繁殖群体等3个达氏鳇群体的遗传多样性水平。所有测试个体在Cyt b基因位点的核苷酸水平上没有检测到多样性,均具有相同的Cyt b单倍型,而在D-loop区域中发现了9种单倍型,对于D-loop区,单倍型多样性(H_d)达到0.593,但核苷酸多样性(π)仅为0.00213。在8尾野生个体中检测到6种D-loop单倍型,2个养殖群体共计58尾个体共计检出5种D-loop单倍型个体。分析结果显示:野生达氏鳇群体遗传多样性极低,历史上可能经历过严重的遗传瓶颈,同时达氏鳇人工繁殖过程中每批次可能只有极少个体参与了繁殖。此外,基于Cyt b基因部分序列的分析结果提示,达氏鳇与其他太平洋鲟类的亲缘关系较近,而与欧鳇(Huso huso)关系较远,传统上鳇属(Huso)的分类地位得不到有效的分子生物学数据支持。

检疫性有害生物枣咔实蝇的快速分子鉴定

枣咔实蝇Carpomya vesuviana Costa是枣树果实的一种重要检疫性害虫,其寄主枣树在我国种植广泛,该虫一旦传入和扩散,将对我国新疆红枣产业造成严重危害。本研究以枣咔实蝇蛹和成虫为对象,通过提取枣咔实蝇蛹和成虫样品的基因组DNA,借助生物信息学分析软件挖掘枣咔实蝇ITS2、16S rRNA、CYT-B-D、CYT-B-C、COI-5'、COI-3'、COII等分子鉴定靶点序列并设计扩增引物,以建立枣咔实蝇的快速分子鉴定技术。PCR扩增、测序和序列相似性结果显示,从枣咔实蝇蛹和成虫中获得的16条序列(含14条新序列),分析表明其中CYT-B、COI、COII可作为枣咔实蝇分子鉴定序列。该技术可应用于枣咔实蝇的识别鉴定、实时监测、早期防治等项工作。

赤眼鳟线粒体D-loop和Cyt b基因序列的对比分析

研究了长江和珠江野生赤眼鳟Squaliobarbus curriculus共4个群体24个个体的线粒体控制区(D-loop)和细胞色素b(Cyt b)基因序列,通过PCR扩增与测序,分别获得了长度为598 bp和752 bp的D-loop和Cyt b基因片段。分析表明,D-loop序列共定义了18个单倍型,存在34个简约信息位点,67个多态性位点,发生转换40次,颠换15次,插入/缺失14次。A、T、C、G平均含量分别为33.7%、35.1%、17.5%、13.7%。Cyt b序列共定义了18个单倍型,存在68个简约信息位点,72个多态性位点,发生转换60次,颠换15次,无插入/缺失位点。A、T、C、G平均含量分别为29.3%、26.4%、29.8%、14.5%。Cyt b除简约信息位点百分比大于D-loop外,多态位点百分比和单突变位点百分比均小于D-loop,说明D-loop具有较快的进化速率。D-loop序列的单倍型多样性(H)、平均核苷酸差异数(K)、核苷酸多样性(π)分别0.963 8、16.543 5和0.028 4,Cyt b的H、K和π分别为0.971 0、31.855 1和0.042 6,显示赤眼鳟具有较高的遗传多样性水平,且遗传变异主要存在于群体间。分析群体间的遗传距离和FST值,D-loop和Cyt b都一致表明:长江和珠江水系间存在明显的遗传分化,系统树和分子变异等级分析(AMOVA)也支持这一观点。同一水系群体间的遗传差异较小,Cyt b则更小;不同水系群体间的遗传差异较大,Cyt b则更大。故,Cyt b呈现出"小则越小,大则越大"的态势。分析其原因,可能与D-loop和Cyt b进化速率密切相关。

都柳江粗唇种群线粒体DNA Cyt b基因和D-loop序列组成及遗传多样性

以采自都柳江40尾粗唇（Leiocassis crassilabris）个体为样品,采用PCR和DNA测序技术对粗唇都柳江种群Cyt b基因和D-loop序列进行了分析。获得了长度分别为1 118 bp、776～778 bp的粗唇Cyt b基因、Dloop序列。2段序列的碱基组成均为A＋T的含量高于G＋C的含量,但Cyt b基因碱基变异率（0.27%）显著低于D-loop的碱基变异率（3.34%～3.35%）。对粗唇D-loop序列结构进行了分析,识别了其终止序列区、中央保守区和保守序列区等的特征序列。都柳江粗唇40个个体Cyt b基因、D-loop序列中分别有3、20个多态位点,分别定义了4、10种单倍型。都柳江粗唇种群Cyt b基因和D-loop序列的单倍型多样性指数、核苷酸多样性指数和平均核苷酸差异数分别为0.146、0.000 13、0.150和0.404、0.003 17、2.444。都柳江粗唇种群遗传多样性较低,开展该种鱼类种群遗传多样性的研究和保护十分必要。

不同鲚属鱼类Cyt b和D-loop序列的比较及其判别早期生活史个体的潜力分析

使用mtDNA作为分子标记,基于1022 bp和1322 bp左右的部分序列分析刀鲚(Coilia nasus)、湖鲚(C.nasus taihuensis)、七丝鲚(C.grayii)及凤鲚(C.mystus)成鱼之间的遗传关系。结果显示,刀鲚和湖鲚间的遗传距离分别为0.0036±0.0008和0.0038±0.0008,凤鲚与刀鲚、湖鲚的遗传距离分别为0.1215±0.0111、0.1228±0.0111(Cyt b)和0.1075±0.0108、0.1067±0.0107(D-loop),七丝鲚与刀鲚、湖鲚的遗传距离分别为0.0342±0.0056、0.0351±0.0057(Cyt b)和0.0527±0.0069、0.0529±0.0070(D-loop),七丝鲚和凤鲚间的遗传距离分别为0.1158±0.0111和0.1123±0.0111。用Kimura双参数模型构建的2种序列的NJ分子系统树均显示,湖鲚和刀鲚不能形成独立的分支,而是混合聚在一起形成1个分支;七丝鲚和凤鲚则形成另外2个分支。首先根据采样点不同可初步断定未知仔幼鱼为刀鲚,稚鱼为湖鲚,而后对未知种仔幼鱼、稚鱼和刀、凤鲚鱼卵的2种序列的分析发现,不同采集点内部的这些早期生活个体间的遗传距离分别为0.0024~0.0032和0.0025~0.0082。在Kimura双参数模型构建的NJ分子系统树中,未知种仔幼鱼、稚鱼、刀鲚鱼卵与刀鲚、湖鲚聚为一类,凤鲚鱼卵与凤鲚聚为一支。由此可见,Cyt b基因序列和D-loop序列作为分子标记,虽然可以区分刀鲚、凤鲚以及七丝鲚的仔幼、稚鱼及鱼卵,但不能有效区分湖鲚和刀鲚的早期生活个体。

美国红鱼细胞色素b基因和控制区基因序列的初步分析

采用PCR技术扩增了美国红鱼线粒体DNA的细胞色素b和控制区基因片段,PCR扩增产物直接测序,分别得到1140bp和623bp的核苷酸序列。将所得序列与从Genbank中查到的美国红鱼序列进行比较,分析了序列中碱基的组成及变异情况,为美国红鱼的合理开发利用及养殖发展规划的制定提供遗传学数据,为保护中国海域生物种质资源多样性提供科学依据。

江豚线粒体Cyt b和D-loop片段序列分析及其分子系统学研究

对江豚(Neophocaena phocaenoides)mtDNA的Cytb(377bp)和D-loop(343bp)片段进行了测序和分析,并与GenBank中鼠豚类及一角鲸类同源序列进行了比较。研究结果表明,Cytb基因片段的碱基组成平均为T:29.0%,C:28.8%,A:27.2%,G:15.0%;D-loop片段的碱基组成平均为T:35.9%,C:21.8%,A:32.4%,G:9.9%。Cytb基因片段共出现109个变异位点,简约信息位点107个,序列变异度为28.9%,碱基替代主要发生在密码子第3位点上,转换/颠换为13.3;D-loop片段共有109个变异位点,简约信息位点100个,序列变异度为31.8%,转换/颠换为2.4。构建的系统发育树显示,江豚是鼠豚科中较早分化出来的一个类群,与一角鲸科的亲缘关系最近。2个片段序列的分析结果一致,棘鳍鼠海豚Phocoena spinipinnis、太平洋鼠海豚P.sinus和黑眶鼠海豚Australophocaena dioptria聚为一支。

温度升高对PSⅡ中CP47和CP47/D_1/D_2/Cyt b_(559)Chla能量传递的影响

采用激励光源为 4 MHz、5 1 4 .5 nm的延时分幅扫描单光子计数荧光装置对从菠菜中分离提纯的核心天线CP4 7和 CP4 7/D1 /D2 /Cyt b559复合物的 Chla的能量传递进行了研究 ,得到经 2 0℃、4 2℃和 4 8℃处理后的最大峰值处的时间常量 .分析认为 CP4 7中 ,2 0～ 4 2℃之间的温度对蛋白质空间结构的改变较小 ,Chla分子之间的能量传递受到微小的影响 ,而 4 2～ 4 8℃之间的温度引起较大的蛋白质空间结构改变 ,明显地影响了其中 Chla分子间的能量传递 .在 PS CP4 7/D1 /D2 /Cyt b559复合物中 ,处理温度的升高使 CP4 7/D1 /D2 /Cyt b559复合物的二级结构、色素分布的空间位置发生变化 ,从而影响了 CP4 7/D1 /D2 /Cyt b559复合物中 Chla的能量传递以及电荷重组 ,4 2℃已对其造成影响 ,而 4

鲤鱼野生群体线粒体部分基因片段序列比较

通过对线粒体16S rRNA基因、D-loop区和Cyt b基因部分片段测定,探讨我国鲤鱼C.carpio野生群体和云南大头鲤C.pellegrini的遗传变异和亲缘关系。数据和并后用于分析的序列共1 492bp,变异位点221个,含简约信息位点217个,其中新疆群体用于分析的序列长度为1 478bp。以云南大头鲤为外群,推测鲤鱼群体间的系统发育关系和分化时间,MP法和NJ法得到相似的系统树,新疆群体与其他群体的差异较大,遗传距离较远,单独聚为一支,其他群体间相似性较高聚在一起,新疆群体与其他群体间的分化时间约为2.42×10^6-2.45×10^6年前。

主刺盖鱼不同背鳍表型成因初探

为了探讨2种不同表型主刺盖鱼及形态和地理分布差异,采用形态度量学和线粒体基因序列分析方法,从形态和分子水平研究主刺盖鱼不同背鳍表型个体的差异,为珊瑚礁鱼类研究提供了有价值的基础资料.主成分分析表明主刺盖鱼背鳍后缘形态分化与个体大小密切相关外,无其他形态性状分化.基于mtDNACytb和D-loop基因片段的分子变异分析(AMOVA),背鳍圆弧形个体与延长形个体间的分化指数Fst分别为0.97%和1.75%,不同表型个体间的分子遗传差异不显著.综合外部形态特征和mtDNACytb和D-loop基因片段分析结果,认为南海西沙水域不同表型主刺盖鱼背鳍后缘的形态变化是种内个体发育过程的变异,即随着个体的生长,主刺盖鱼背鳍后缘由圆弧形逐渐演变成延长形.

倭蜂猴细胞色素b基因和D-loop序列多态性分析

对云南大围山保护区7例倭蜂猴线粒体DNA细胞色素b基因（Cytb）和控制区序列（D-loop）进行了PCR扩增、序列测定、核苷酸组成和多态性分析。结果表明：Cytb中,A、T、C和G 4种核苷酸的比例分别为29.3%、28.2%、29.8%和12.7%,A＋T含量为57.5%,G＋C含量为42.5%。在长度为1078 bp的Cytb序列中,存在4个变异位点,核苷酸多样性指数（π值）为0.00106,仅出现3种单倍型。7个倭蜂猴个体的遗传距离为0.000-0.003。D-loop区序列中,A、T、C和G 4种核苷酸的比例分别为31.8%、29.1%、25.0%和14.1%,A＋T含量为60.9%,G＋C含量为39.1%。在381 bp长的D-loop区序列中,仅存在4个变异位点,核苷酸多样性指数（π值）为0.003 00,仅出现4种单倍型。7个倭蜂猴个体的遗传距离为0.000~0.008。研究表明倭蜂猴种内个体间差异小,群体多态程度低。通过与其他物种相比,进行遗传多样性分析,倭蜂猴遗传多态性低,种群小,发生遗传漂变强度大,因此,倭蜂猴在遗传多样性水平上是迫切需要保护的。

中国南海绿海龟(Chelonia mydas)线粒体DNA序列分析

测定了南海海域绿海龟(Chelonia mydas)线粒体DNA的细胞色素b(Cyt b,EU918367、EU918368)和控制区(D-loop,EU918363、EU918364、EU918365、EU918366)的全序列以及细胞色素氧化酶Ⅰ(COⅠ,EU600157、EU600158)5’端DNA标签序列。Cyt b基因全序列和COⅠ标签序列(DNA barcode)与GenBank中的相应序列比对,确认样本均为绿海龟。D-loop区序列聚类分析显示中国南海绿海龟分别与中东太平洋、西南太平洋和印度洋的绿海龟存在较近的亲缘关系。

D_1-D_2-Cyt b_(559)复合物与33 kD蛋白重组时光谱性质研究

将分离纯化的菠菜光系统ⅡD1-D2-Cytb559反应中心复合物和33kD外周蛋白按摩尔比1∶1或2∶1的比例进行体外重组,监测重组过程中的室温可见光区吸收光谱和荧光发射光谱的变化。结果表明:重组过程中,样品的室温可见光区吸收光谱几乎无变化,但室温荧光发射光谱却有明显的变化,蛋白质内源荧光和叶绿素荧光的强度都有先增加后降低的现象,暗示33kD蛋白与D1-D2-Cytb559复合物在形成稳定的重组复合物之前,存在一个复杂的蛋白构象变化过程,重组时33kD蛋白与反应中心复合物的结合,可能影响了反应中心D1或D2色素蛋白所结合的叶绿素a等色素分子的微环境。

三个地理种群的董氏须鳅遗传多样性及种群历史动态

研究采用线粒体DNA Cyt b和D-loop基因分析西辽河、松花江和穆棱河3条水系董氏须鳅(Barbatula toni)的遗传多样性和种群结构,并探讨其种群演变历史。结果表明:3条水系119个董氏须鳅样本共检测出57个单倍型,各群体间不存在共享单倍型;3个董氏须鳅地理群体均呈现出较高的单倍型多样性(0.805—0.926)和较低的核苷酸多样性(0.00095—0.00458);AMOVA分子方差分析、群体间分化指数(FST)、系统发育树及单倍型网络图均表明3个地理种群已经出现高度分化,群体间遗传变异占总变异的79.45%,遗传分化显著(P<0.01)。中性检验和错配分析表明,松花江和穆棱河群体历史上发生了群体快速扩张。参考鳅科鱼类Cyt b基因0.68—0.84%/Ma的进化速率,估算3个地理群体的分歧时间为1.082—0.669 Ma前,松花江和穆棱河群体扩张时间为0.071—0.047 Ma前,推测我国董氏须鳅在中更新世期随冰期迁移至不同避难所,形成各地理群体,并于晚更新世早期经历了群体扩张事件。

祁连山裸鲤和青海湖裸鲤mtDNA cyt b基因和D-loop区序列特征及遗传分化

对65尾祁连山裸鲤(Gymnocypris chilianensis)和40尾青海湖裸鲤(G.przewalskii)mt DNA cyt b基因(Cytochrome b,cyt b 1140 bp)和D-loop区(747 bp)基因片段进行了扩增和测定,探讨了上述基因片断的序列特征和两种裸鲤的遗传分化关系。结果显示,2个基因片段的G含量普遍较低,在编码基因cyt b各密码子的第三位上表现得尤为突出。线粒体DNA cyt b和D-loop基因片段均存在明显的遗传分化,核苷酸替代速率cyt b>Dloop。基于核苷酸最佳替换模型计算2种间的遗传距离,cyt b为0.08,D-loop为0.03。基于cyt b基因序列分析结果表明,两物种发生遗传分化的时间在距今约220万年的更新世初期,与青藏高原隆升时期相吻合。

北江大刺鳅(Mastacembelus armatus)的核型分析及线粒体Cyt b基因和D-loop的遗传多样性

采用胸腔注射植物凝集素(PHA)、秋水仙素,以大刺鳅(Mastacembelus armatus)头肾组织为材料,低渗处理,空气干燥法进行染色体标本制备,分析其染色体核型。结果显示:大刺鳅的二倍体染色体数目为2n=48,其核型公式为2n=14m+34t, NF=62。对24尾大刺鳅线粒体Cyt b基因和D-loop序列进行测序分析,结果表明:(1)大刺鳅Cytb基因、D-loop序列长度分别为1438bp、895bp,两个基因的单倍型多样性分别为0.656和0.541,核苷酸多样性分别为0.00539和0.00817,平均核苷酸差异数分别为5.938和6.805,说明该种群的遗传多样性丰富。(2)两个基因的每个个体的遗传距离分别为0.000—0.018和0.000—0.026,说明该种群个体间的遗传距离小。(3)中性检验的Tajima’sD检验及Fu's Fs检验的结果说明该种群没有发生过扩张。结果说明北江大刺鳅的遗传多样性水平较高,可用于人工繁育。

林麝粪便基因组DNA的提取及PCR扩增

【目的】探索从林麝粪便中提取基因组DNA并进行物种鉴定的可行性,为林麝野外调查工作以及分子粪便学在林麝保护中的应用提供科学依据。【方法】采集林麝粪便,采用改良的CTAB抽提基因组DNA;按常规PCR法对mtDNA D-loop区和Cyt b基因进行扩增测序后,用DNAMAN 6.0软件进行系统发育分析;在不同温度存放不同时间,研究林麝粪便基因组DNA的提取与mtDNA D-loop区和Cyt b基因PCR扩增的时效性。【结果】以提取的基因组DNA为模板进行PCR扩增均能特异性地扩增出mtDNA D-loop区和Cyt b基因。系统发育分析结果表明:所扩增产物为林麝的mtDNA D-loop区和Cyt b基因。时效性分析结果显示:常温和4℃条件下保存96h以内的林麝粪便所提取的基因组DNA能有效扩增出mtDNA D-loop区和Cyt b基因。【结论】自然条件下林麝粪便中林麝自身体细胞DNA保存时间较长,通过在野外采集林麝粪便提取基因组DNA并进行物种鉴定是可行的。

中国柽柳沙鼠线粒体DNA的地理变异及其亚种分化

柽柳沙鼠广泛分布于中亚荒漠地区,在我国分布于蒙新干旱区西部。本研究采用线粒体Cytb基因和D-loop控制区两个片段共1569bp作为分子标记,对我国蒙新区西部45个柽柳沙鼠的核苷酸多样性、单倍型多样性及系统发生进行分析,并探讨其亚种分化。45个柽柳沙鼠线粒体DNA共定义33个单倍型,包含142个核苷酸变异位点(占全序列的9.05%),其中单态位点34个,简约信息位点108个,未发现碱基插入或缺失的现象。基于单倍型的系统发生树和网络关系图显示,柽柳沙鼠的谱系分为两大支:伊犁盆地的种群聚为独立的一支,准噶尔盆地和额济纳地区的种群聚为一支,两大支的分歧时间为0.24Ma年前,大约在庐山冰期。通过Beast模拟,柽柳沙鼠在近15000年有一次快速的种群衰退,表明柽柳沙鼠种群受到了末次盛冰期的影响。基于Cytb基因和D-loop序列的证据,我们认为分布于新疆伊犁盆地的柽柳沙鼠为哈萨克亚种(M.t.jaxartensis),分布于我国新疆准噶尔盆地以及甘肃、内蒙地区的为敦煌亚种(M.t.satchouensis)。