基于mtDNA-COI基因序列分析我国中华按蚊种群的遗传结构

目的探讨我国中华按蚊种群遗传多样性、遗传分化及种群系统发育关系。方法本实验采用2010-2012年间在我国山东,安徽,江苏,贵州,广西和云南等6个不同地理环境采集的中华按蚊样品,进行线粒体COI基因扩增并测序。采用Bioedit 7.0软件对测序结果进行比对分析;运用Dna SP 5.0软件确定种群遗传结构特点;应用Arlequin 3.1软件计算种群的遗传距离及遗传分化系数;通过IBDWS在线软件来明确遗传距离与地理距离的相关性;使用PHYLIP 3.6软件构建种群系统发育进化树。结果六个中华按蚊种群共123个雌蚊个体的PCR产物成功扩增和测序。PCR扩增中华按蚊线粒体COI基因序列大小为814 bp,平均A+T含量(71.2%)>平均G+C含量(28.8%)。线粒体COI序列分析结果显示,种群具有丰富的遗传多样性;分子变异等级分析表明中华按蚊遗传分化主要来自于种群内部;种群间存在一定的地理隔离现象。中性检验,错配分析及聚类进化树结果显示:中华按蚊种群发展经历扩张状态,而云南种群相对其他种群较独立,在系统树中为孤立一支。结论线粒体COI基因可以作为研究中华按蚊种群遗传结构和系统进化的理想分子标志。云南种群遗传发育较其他地理种群具有一定特殊性。

实蝇科昆虫mtDNA-COI基因序列分析及系统发育研究

将自测的实蝇科6种和从GenBank中检索到的12属40种的mtDNA-COI基因编码区序列片段进行同源性比较,构建分子系统树.在获得的657 bp序列中,变异位点41.4%、简约位点35.62%,A+T含量为64.7%,转换与颠换的比值为0.868.分子系统树表明:果实蝇属、合腹寡鬃实蝇属为最先分化出来的属,是较为原始的类群;其次是按实蝇属、凤实蝇属、绕实蝇属,腊实蝇属为较晚分化出来的属.按实蝇属、果实蝇属及合腹寡鬃实蝇属是近缘的;绕实蝇属和腊实蝇属是近缘的.

基于mtDNA-COI序列的杧果象甲遗传多样性分析

对13头杧果食叶性象甲和5头杧果果核象甲Sternochetus mangiferae(Fabricius)mtDNA-COI基因进行序列特征分析。结果表明,杧果象甲mtDNA-COI基因序列长度611~658 bp,平均碱基组成为A 29.78%、T 35. 60%、G 15.93%、C 18.70%,碱基A+T含量显著高于G+C含量,表现出明显的A+T偏好性特点。NJ系统发育树将18份杧果象甲分为2大类群,象甲1-4、1-6与其他象甲亲缘关系较远,组成类群I;其余16份象甲组成类群II。其中象甲1-2与5份杧果果核象甲的遗传分歧最小,结合形态特征鉴定其为杧果切叶象甲Deporaus marginatus Pascoe,它们共同组成亚类群IIa;其余10头象甲聚为亚类群IIb,18份杧果象甲之间存在不同程度的遗传分歧。研究证实了mtDNA-COI基因多态性在一定程度上能够反映出杧果象甲之间的相似性与差异性,适用于杧果象甲物种鉴定和系统发育分析,可为进一步开展杧果象甲的分子生物学研究奠定基础。

海南地区螺旋粉虱种群mtDNA-COI和rDNA-ITS1基因的序列及系统发育分析

螺旋粉虱Aleurodicus dispersus Russell在海南是一种重要的农林害虫。本研究对海南地区不同螺旋粉虱种群的mtDNA-COI和rDNA-ITS1基因片段进行了测定并对其系统发育进行了分析。mtDNA-COI和rDNA-ITS1的序列比较发现,海南16个县市螺旋粉虱种群的mtDNA-COI序列基本一致,只有文昌番石榴Psidium guajava种群的序列发生变异,在476 bp位点的碱基C突变为碱基T。不同螺旋粉虱种群的rDNA-ITS1序列也无差异。基于mtDNA-COI序列的不同螺旋粉虱种群的系统发育树表明,已传入我国海南地区的螺旋粉虱未发生明显的遗传分化;研究还发现海南的螺旋粉虱种群与台湾的种群遗传距离最近,表明海南地区的螺旋粉虱可能由台湾传入的。基于mtDNA-COI和rDNA-ITS1序列构建的不同粉虱种群的系统发育树表明,粉虱科分为复孔粉虱亚科(Aleurodicinae)和粉虱亚科(Aleyrodinae),这一结果与其他研究结果一致。

不同地理株白纹伊蚊mtDNA-COI基因特征研究

目的探讨不同地理株白纹伊蚊(Aedes albopictus)线粒体细胞色素氧化酶亚基Ⅰ(mtDNA-COI)基因序列特征、种群差异和分化程度。方法扩增不同地理株白纹伊蚊mtDNA-COI,并从网上下载部分白纹伊蚊mtDNA-COI进行序列测定、分析和比对。结果①获得mtDNA-COI长度为415 bp,碱基A+T含量为70.3%,颠换率64.7%。②个体存在6种单倍型有41个,单倍型家系网络显示所有的单倍型都由一种单倍型进化而来。分子变异等级分析(AMOVA)结果显示,该遗传分化主要来自种群内(71.9%)。遗传距离结果显示不同地理种群出现较小程度的分化(Fst=0.28136),可能由遗传漂变引起。结论不同地理株白纹伊蚊出现轻度的遗传分化,很可能由遗传漂变引起,主要由种群内变异引起。

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。

暗褐蝈螽不同地理种群间的遗传分化

利用线粒体COI基因片段研究了我国吉林、辽宁、内蒙古、河北和四川的暗褐蝈螽(Gampsocleis sedakovii)12个地理种群间的遗传分化。结果表明:36条626bp的mtDNA-COI基因片段中共检测到单倍型29种,多态位点71个,其中简约信号位点37个,单一多态位点34个。分子变异等级分析(AMOVA)的计算结果显示,群体内变异仅占总变异的37.23%,明显小于群体间变异,Fst值为0.62770,各群体间呈现明显的遗传分化。最大简约法(MP)系统发育分析结果显示,暗褐蝈螽的12个地理种群以极高的自举支持度(100%)聚类,形成两个独立的分枝。由于两个分枝的聚类结果与基于形态学特征划分的两个亚种(Gampsocleis sedakovii sedakovii和Gampsocleis sedakovii obscura)并不对应。综合采集地的生境,初步推测暗褐蝈螽两个亚种间的形态学差异可能是由于它们所处生境不同所引起。在12个地理种群中,只有内蒙古通辽(NTL)的个体在两个分枝中均有出现。单倍型分布格局研究发现,单倍型H10是内蒙古通辽(NTL)、鄂温克(NEWK)和吉林吉林(JJL)3个地理种群的共享单倍型,说明它们来自于共同的祖先。研究结果支持我国的东北地区是暗褐蝈螽遗传分化中心的观点,但不支持基于形态学特征划分的两个亚种。

基于线粒体COI基因的雷州半岛马尾藻属常见种DNA条形码鉴定及系统进化分析

采用DNA 条形码技术辅以传统形态分类方法，对雷州半岛马尾藻属（Sargassum）6 常见种进行物种鉴定和系统进化分析。测得6 种马尾藻线粒体COI 基因序列，该序列与GenBank 和BOLD 数据库中马尾藻序列同源性均大于或等于99%，该结果与形态分类学鉴定结果一致。COI 基因序列特征分析表明，6 种马尾藻保守位点421 个，变异位点58 个，简约信息位点21 个，单一突变位点37 个，变异率7.7%，T、C、A、G 平均含量分别为39.1%、18.9%、19.1%、22.9%，A+T 含量（58.2%）高于C+G 含量（41.8%），UUU 所编码的苯丙氨酸（F）使用频率最高，达12.5%，最大似然法估算的转换颠换比值为2.42，种间遗传距离多在0.030±0.013 ~ 0.100±0.016之间。聚类分析结果与形态学鉴定、同源性分析结果一致。

广州市白纹伊蚊细胞色素C氧化酶亚基Ⅰ基因遗传多态性分析

目的探索广州市白纹伊蚊线粒体细胞色素C氧化酶亚基I基因(COI)序列的特征,分析同一城市不同环境下白纹伊蚊的遗传变异。方法单蚊抽提广州市不同点采集的白纹伊蚊基因组DNA,扩增细胞色素C氧化酶亚基I基因片段,联合单链构象多态性PCR(PCR-SSCP)技术分析COI基因片段多态性并筛选部分样品进行克隆测序,用软件比对分析序列的差异。结果广州市不同采样点白纹伊蚊PCR扩增后获得709bp的COI基因部分序列,序列分析出现12个变异位点,变异率为1.69%。聚类分析显示广州株白纹伊蚊不同采样点的群体间出现部分分化。结论广州市不同采样点的白纹伊蚊线粒体COI基因出现部分遗传多态性,可能与城市化发展下白纹伊蚊孳生环境的变化有一定关系。

烟粉虱不同地理种群的mtDNA COI基因序列分析及其系统发育

烟粉虱Bemisia tabaci(Gennadius)是一种世界性的重要害虫并具有多种生物型。本文利用mtDNA COI基因片段对国内外12个地理种群烟粉虱的生物型进行了鉴定并对其来源进行了分析。序列比较和系统发育分析结果表明,采自北京海淀、河南郑州、山东枣庄、江苏南京、上海闵行、海南海口等地的烟粉虱与来自美国California州、Texas州、Arizona州以及以色列的B型烟粉虱的同源性达到99.8%～100%,由此可见目前在中国广大地区暴发成灾的烟粉虱生物型为B型;而采自云南省昆明地区一品红寄主植物上的烟粉虱与来自摩洛哥和西班牙的Q型烟粉虱具有极高的同源性,该烟粉虱生物型为Q型,这也是首次报道Q型烟粉虱入侵中国。

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.

烟粉虱复合种不同地理种群的遗传分化

烟粉虱Bemisiatabaci(Gennadius)是由具有遗传分化的不同地理种群组成的复合种。本文介绍了烟粉虱不同地理种群遗传分化的最新研究进展,并在世界各国对烟粉虱核糖体ITS1(rDNAITS1)、线粒体COI(mtDNACOI)基因大量测序的基础上,进一步分析了烟粉虱不同地理种群的遗传分化。根据mtDNACOI和rDNAITS1基因序列分析的结果,烟粉虱不同地理种群可分为5组,即亚洲组(Asiagroup)、美洲组(Americagroup)、非洲组(Africagroup)、澳洲组(Australiagroup)、B型/地中海/中东/北非/Ms型组(BiotypeB/Mediterranean/MiddleEastern/NorthernAfrica/BiotypeMsgroup);此外,还包括3个没有特定组的种群,即乌干达(Uganda)、科特迪瓦(IvoryCoast和台湾(Taiwan)种群。地理隔离可能是造成烟粉虱不同地理种群遗传分化的最重要驱动力。许多具有入侵性或生物学优势的烟粉虱种群随着人类活动而传入新的地区,造成了严重的经济损失。有必要加强烟粉虱生物型的监测,遏制已入侵烟粉虱种群的蔓延,防止新的具有潜在危险性的烟粉虱种群传入中国。

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。

在北京和河北局部地区Q型烟粉虱取代了B型烟粉虱

利用烟粉虱[Bemisia tabaci(Gennadius)]B生物型和Q生物型mtDNA COⅠ基因片段的特异性引物及烟粉虱mtDNA COⅠ基因片段通用引物,对2009年采自北京市海淀区、昌平区和河北廊坊市的蔬菜所3个基地的烟粉虱种群的生物型进行了鉴定,同时以本实验室在温室内长期饲养的B型烟粉虱种群作为对照。结果表明,2009年在3个地区所采集的烟粉虱全部为Q型,而在2004年这3个基地发生为害的烟粉虱全部为B型,表明Q型烟粉虱已经取代了B型烟粉虱在这些地区发生为害。

缢蛏六群体线粒体DNA-COI基因序列变异及群体遗传结构分析

利用线粒体DNA细胞色素氧化酶亚基(COI)基因序列片段对江浙闵沿海地区缢蛏三个野生群体(江苏射阳-WS、浙江象山-WX,福建霞浦-WP)和三个养殖群体(江苏射阳—CS、浙江象山-CX、福建焦城-CJ)的遗传结构进行初步分析。以特异引物进行PCR扩增,经纯化、测序、同源序列比对获得长度为556 bp的核苷酸序列,其中A+T含量为66.2%,显著高于G+C含量。在缢蛏六群体98个个体中共检测到了56个单倍型和66个核苷酸多态位点,多态位点比例为11.7%。野生群体的平均核苷酸差异数和核苷酸多样性指数略高于养殖群体,但是野生群体和养殖群体的单倍型多态性指数均大于0.9,其单倍型较为丰富。此外,六群体均有各自特有的单倍型,但只有射阳野生群体与其他群体无共享单倍型,具有鉴定该群体的特异碱基序列。遗传距离和聚类结果显示,养殖群体与象山野生群体和霞浦野生群体间亲缘关系较近。

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。

基于mtDNACOI的假眼小绿叶蝉系统发育研究

克隆测定了12个茶树假眼小绿叶蝉Empoasca vitis（Gothe）种群84个样本和5个叶蝉近缘种外群62个虫体的线粒体DNA COI基因序列片段,利用生物信息学软件分析其序列同源性、遗传结构及系统进化关系.发现我国茶树假眼小绿叶蝉种群间的遗传距离为0.5%-1.2%,远小于昆虫物种2%的界限,未呈现明显遗传分化,ML分子系统树也显示其种群个体呈平行分布.假眼小绿叶蝉与几种外群叶蝉的遗传距离在14.8%-24.5%之间,依次为葡萄小绿叶蝉〈葡萄二星叶蝉〈桃一点斑叶蝉,说明它与葡萄小绿叶蝉亲缘关系最近,与系统进化树的聚类结果一致.本研究首次通过mtCOI基因序列分析,揭示了假眼小绿叶蝉遗传结构及它与近缘种叶蝉的系统进化关系,为解释它在茶园的起源及适应机制提供了基础.

基于线粒体COI序列分析对紫贻贝群体遗传多样性的研究分析

本文采用线粒体COI基因序列分析对我国沿海6个紫贻贝群体124个个体的遗传多样性和群体结构进行了初步研究。在紫贻贝6个群体中共发现13个单倍型和33个核苷酸多态位点。青岛群体单倍型数目是最多的,温州群体、丹东群体和宁德群体次之。6个紫贻贝群体的基因多样性为0.569～0.821,核苷酸多样性为0.015 5～0.051 0,表现出较低的遗传多样性。紫贻贝不同群体之间的遗传分化较小,所有群体之间没有发生显著的遗传分化。分子方差分析表明,紫贻贝的变异主要存在于群体内。该研究为紫贻贝的可持续开发和资源保护提供了一定的理论依据。

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。