基于线粒体ND5基因的我国三省三带喙库蚊种群分化研究

三带喙库蚊是乙型脑炎病毒等多种虫媒病毒的重要传播媒介,我国江苏、浙江和海南省普遍种植水稻,为三带喙库蚊孳生的适宜环境。为了调查三带喙库蚊在这三省的种群分化状态,本研究拟以线粒体ND5基因作为遗传标记对各区域三带喙库蚊种群的遗传多样性和结构进行探讨。结果显示,各区域三带喙库蚊的遗传多样性较高,单倍型多样性指数(Hd)为0.533~0.981,且浙江省三带喙库蚊单倍型多样性指数(0.944)要略高于海南省(0.931)和江苏省(0.910)。各三带喙库蚊种群以单倍型H1、H2和H3为主,而单倍型H9和H12仅分布于海南海口(HNHK)、单倍型H15和H18仅分布于浙江金华(ZJJH)、单倍型H20、H21和H22仅分布于江苏连云港(JSLG)以及单倍型H24和H25仅分布于江苏盐城。UPGMA聚类结果表明该区域三带喙库蚊种群共演化出两个聚类分支,且海南海口株(HNHK)与江苏连云港株(JSLG)、江苏淮安株(JSHA)以及江苏盐城株(JSSY)之间的基因流较强,分别达到13.927、17.423和10.976;江苏连云港株(JSLG)与浙江台州株(ZJTZ)之的基因流达到11.222。AMOVA分析结果显示该区域三带喙库蚊种群分化的主要分子变异来于区域内的各种群之间,所占变异百分比为95.93%;同时,中性检测结果表明三带喙库蚊种群未出现明显的种群扩张。

基于ND4和ND5基因序列分析的鳅超科鱼类系统发育关系

ND4和ND5是线粒体基因组中编码NADH脱氢酶亚基4和亚基5的两个蛋白质编码基因。该研究以鳅超科鱼类为研究对象,新测定了10个物种的ND4和ND5基因全序列以及中间的3个tRNA基因共212bp的序列,结合从GenBank下载的15个物种的15条序列进行序列比较和系统发育关系分析。结果显示:鳅超科鱼类ND4基因全长1380～1387bp,以ATG为起始密码子,终止密码子为不完全终止信号;ND5基因全长1821～1839bp,同样起始密码子为ATG,终止密码子为TAA或TAG;ND4和ND5基因之间插入了3个tRNA基因,分别编码携带组氨酸、丝氨酸、亮氨酸的tRNA。ND4和ND5基因(包含3个tRNA基因)中A、T、G、C的平均含量分别为30.4%、27.3%、14.2%、28.1%,A+T(57.7%)的含量高于G+C(42.3%)的含量。转换与颠换比(Ti/Tv)平均值为1.586。选取斑马鱼和鲤鱼作为外类群,采用最大简约法(MP)、最大似然法(ML)和贝叶斯推断法(BI)进行系统发育树的重建。三种方法的系统发育分析结果都显示:花鳅亚科、条鳅亚科、沙鳅亚科、平鳍鳅科及Vaillantellidae分别构成单系;它们的系统发育关系为:(Vaillantellidae+(沙鳅亚科+(花鳅亚科+(条鳅亚科+平鳍鳅科)。这与线粒体全基因组和某些核基因(如RAG1基因)的研究结果类似,且支持率较高,表明ND4和ND5基因用于鳅超科鱼类的系统发育分析是可行的;但是该研究的结果有别于其他线粒体基因的分析结果,如基于cytb和D-loop基因进行的系统发育分析表明,条鳅亚科和花鳅亚科聚为姐妹群,再和平鳍鳅科聚在一起。这种差异可能是由于使用的基因长度差异造成的,长度越长,信息量越大,所反映的系统发育结果可能更加接近真实情况。

野桑蚕线粒体ND5基因及其两端侧翼tRNA基因的克隆与序列分析

应用PCR技术,对中国山东青州野桑蚕mtDNA的ND5基因及其两端侧翼区域进行了克隆和序列分析。结果表明,在所测定的2．2kb左右的片段中,含有ND5基因的完整序列及Phe-tRNA(UUC)、Ser-tRNA(AGC)、Glu- tRNA(GAA)、His-tRNA(CAC)等4个tRNA基因,该片段的基因组结构与家蚕及其它地域来源野桑蚕的基因组结构基本一致,显示蚕类线粒体基因排列的保守性。ND5结构基因在不同家蚕及野桑蚕之间的比对分析表明,它们在核苷酸水平、氨基酸水平的同源性很高,相似性达96%以上。4个tRNA基因的碱基错配率较高,TψC环缺乏相对保守的T-ψ-C-Pu-A序列,各臂的碱基配对数、各环碱基数目变化较大。以ND5基因的核苷酸序列及氨基酸残基序列进行了家蚕及野桑蚕的分子进化分析,进一步证明家蚕起源于中国野桑蚕。

基于线粒体ND5基因的昆虫分子系统学研究进展

ND5基因位于mtDNA上,其进化速率较快,是昆虫分子系统学研究中理想的分子标记之一.目前,已经利用该基因从各个分类水平对昆虫系统发育关系、物种形成与分化、种群遗传与变异及生物地理等方面做了广泛的研究.对ND5基因的分子特点及其在昆虫系统学研究中的应用进行综述.

中华绒螯蟹(Eriocheir japonica sinensis)线粒体ND5基因序列变异分析

不同水系河蟹已发现严重混杂,水产业中急需一种快速鉴别不同水系的分子标记。基于研究13条长约853bp的线粒体ND5基因序列分析得出,其平均碱基组成为40.2%A,30.9%T,9.2%G,19.7%C,共定义了8个单元型,单元型多样性(h)为0.885;序列间存在16个变异位点,核苷酸多样性(π)为0.004;平均遗传距离为0.004。其中单元型EJSⅠ和EJSⅡ占据了53.8%的个体数量,推测可能是较为原始类型;两单元型在NJ和UPG-MA系统发生树中分居于不同的分支,可能蕴涵着各自进化历史。通过研究表明,ND5序列的变异水平将为采用PCR-RFLP或位点特异性PCR等分子标记分辨不同水系河蟹起着重要作用。

三疣梭子蟹不同地理群体线粒体DNA ND5基因序列的变异与分化

对大连、潍坊、日照和舟山4个三疣梭子蟹Portunus trituberculatus地理群体的线粒体DNA ND5基因序列进行了分析。结果表明:ND5基因序列A、T、G和C的平均含量分别为39.5%、31.5%、10.1%和18.9%,A+T含量为71.1%,明显高于G+C含量;共检测到16个变异位点,其中转换位点15个,颠换位点1个;氨基酸变异位点5个,其中184、235位的核苷酸突变分别引起碱性精氨酸错义成中性丝氨酸、非极性异亮氨酸错义成中性甲硫氨酸;12个测序样中有8种单倍型,核苷酸歧异度Pi为0.00289,单倍型多样性H为0.924。

大步甲的分子系统与进化模式

大步甲主要分布于北半球,全世界大约有1000余种。因大步甲后翅退化,不能飞行,其移动能力和扩散范围都受到很大程度的限制,因此,容易产生地理隔离和遗传分化,从而成为研究物种分化和生物多样化的好材料。近年来,通过对大步甲分子系统的详细研究,不仅很大程度上解明了大步甲各分类群间的系统发育关系,而且对大步甲的系统演化过程和形态进化模式也有了较深的理解,获得了很多重要的见解。在此做一个简单的综述。

线粒体ND5基因13513G＞A突变导致Leigh综合征

目的 分析1个母系遗传的Leigh综合征家系的线粒体突变.方法 描述该家系患者的临床和实验室特点,应用DNA芯片结合直接测序对该家系患者进行全线粒体DNA测序.结果 该Leigh综合征家系患者临床以生长发育延迟、精神运动迟滞、呼吸节律异常、颅神经麻痹、小脑共济失调、抽搐为主要特征.神经影像学显示中脑、双侧大脑脚、导水管周围灰质、小脑齿状核及双侧丘脑受累.伴乳酸、丙酮酸代谢异常.突变分析证实该Leigh综合征家系由线粒体ND5＊13513G＞A突变所致.结论 ND5突变导致的母系遗传的Leigh综合征有某些特点,ND5＊13513G＞A突变可作为Leigh综合征患者的高频候选位点.

母系遗传药物性耳聋与线粒体ND5 T12338C突变的关系

目的探讨药物性耳聋的发病机制,为临床早期诊断、预防提供理论依据。方法在余杭区开展了耳聋的分子流行病学调查。对1个母系遗传的药物性耳聋家系进行听力学检查和遗传学分析,对先证者和母系成员的线粒体基因组和GJB2基因进行PCR扩增并测序,测序结果和NCBI上的标准序列进行比对,分析突变位点。结果该家系呈现母系遗传,耳聋外显率较高,但未筛查到GJB2基因突变。在家系的成员中发现2个同质性tRNASer(UCN)C7492T和ND5T12338C突变。共发现了31个多态性位点,在tRNASer(UCN)上有1个变异位点,在蛋白编码区共有20个变异位点。结论线粒体ND5 T12338C突变可能与药物性耳聋有关,是耳聋的一个致病性突变位点,这为耳聋的早期诊断与治疗提供理论依据。

POPU金钱豹mtDNA ND5基因序列及其遗传变异

测定山西7个不同地域金钱豹9个体mtDNA ND5基因部分序列,结合GenBank下载的37条序列,进行遗传多样性分析,用豹属的狮Panthera leo和虎Panthera tigris作外群,构建其不同单倍型的NJ分子聚类关系。46条序列共产生18个单倍型,单倍型多样度和核苷酸多样度指数表明金钱豹的遗传多样性比较丰富,AMOVA分析显示其种群间出现显著的遗传分化。单倍型聚类分析表明,亚洲和非洲种群尽管有一定的分化,但其置信度很低,不足以形成各自独立的分支。

基于COI和ND5序列的中国南部唇魚骨和间魚骨群体遗传结构

唇魚骨和间魚骨均为分布较广的初级淡水鱼类,是理想的亲缘地理研究材料;且两者形态特征较为相似,不易鉴别,故两者的分布记述和物种有效性存在争议.为了解我国南部唇魚骨和间魚骨的群体遗传结构并探讨两者的物种有效性,本研究对8条水系的唇魚骨和9条水系的间魚骨共130尾个体的COI和ND5基因序列片段进行了测定,并对这两个基因的组合序列(2151bp)进行了分析.结果表明:在130尾个体的COI和ND5基因组合序列中,共有196个核苷酸变异位点,共检测出50个单倍型,单倍型多样性为0.964,核苷酸多样性为0.019,遗传多样性较高.基于COI和ND5基因组合序列构建的NJ树显示,所有种群可分为两支,支系Ⅰ包含了韩江和九龙江的全部单倍型以及瓯江的部分单倍型,余下的单倍型组成了支系Ⅱ.两支系间的遗传距离为0.036,而唇魚骨与间魚骨之间的遗传距离为0.027.单倍型网络图表明,韩江、九龙江种群和其他水系种群分化较大;漠阳江种群由海南岛种群扩散而来;海南岛各种群及漠阳江种群的单倍型分支与珠江水系单倍型的分支之间的亲缘关系较近,与长江水系单倍型分支之间的亲缘关系则较远;湘江、桂江和柳江之间的亲缘关系较近.AMOVA分析结果显示,地理区之间的变异约占71.2%,地理区内种群间变异约占16.6%,种群内的变异占12.2%,表明其遗传分化主要来自地理区之间.错配分析及中性检验结果显示,全部种群、唇魚骨种群、间魚骨种群、支系Ⅰ和支系Ⅱ在历史上均没有发生过明显的扩张.