21种大眼蟹线粒体COI基因比较及系统进化分析

【目的】比较大眼蟹科物种线粒体COI基因序列差异,探究COI基因作为大眼蟹科物种鉴定分子标记的可行性;同时基于COI基因序列构建目前最全面的大眼蟹科系统发育树,为大眼蟹科系统发育研究提供理论依据。【方法】测定拉氏大眼蟹、日本大眼蟹和太平大眼蟹3种大眼蟹的线粒体COI基因全序列,结合GenBank已公布的18种大眼蟹科COI基因部分序列,采用MatGAT 2.02进行多序列比对分析,并以三疣梭子蟹和红星梭子蟹为外类群,通过MEGA X中的最大似然法(ML)和最大简约法(MP)分别构建系统发育进化树。【结果】拉氏大眼蟹、日本大眼蟹和太平大眼蟹线粒体COI基因全序列长均为1534 bp,编码511个氨基酸残基,且均以ATG作为起始密码子及T作为不完全终止密码子。用于多序列比对的序列长度为657 bp,连续编码219个氨基酸残基,不存在碱基插入或缺失现象,碱基含量为28.9%~35.9%T、18.9%~27.2%C、25.3%~29.7%A及16.6%~19.0%G。核苷酸序列和氨基酸序列比对分别发现267和20个变异位点,且绝大多数变异位点出现在第3位密码子,而第2位密码子非常保守,即均表现出遗传密码的简并性.遗传距离、序列相似性及系统发育进化分析结果均表明,日本大眼蟹与万岁大眼蟹的亲缘关系最近、太平大眼蟹与绒毛大眼蟹的亲缘关系最近,而拉氏大眼蟹的进化地位及大眼蟹属是否为单系群还需进一步研究。【结论】21种大眼蟹线粒体COI基因序列均有区别于其他种类的特异位点,可考虑作为物种鉴定的分子标记;但用于多序列比对的COI基因部分序列包含有效信息位点有限,在解析某些物种间的亲缘关系上仍显不足,部分种类间的亲缘关系可信度较低,因此后续研究应基于更多基因序列及更多物种数以解决这一问题。

外群选择对隧蜂科(膜翅目:蜜蜂总科)系统重建的影响(英文)

外群用于给树附根和推断祖先性状状态。通常,来自内群的姐妹群中的多个分类单元被共同选择作为外群。为了在经验上验证这一方法,我们采用了3种外群选择策略:姐妹群中的单一分类单元,姐妹群中的多个分类单元和连续姐妹群中的多个分类单元。以隧蜂科(膜翅目:蜜蜂总科)的系统发育重建为例,我们评估了这3种策略对树拓扑结构的影响,包括最大似然树、最大简约树和贝叶斯树。初步结果表明:相比其他两种策略,采用姐妹群中的多个分类单元作为外群更有利于系统发育重建得到现已被广泛认可的隧蜂科系统发育关系;相比最大似然法和贝叶斯法,虽然隧蜂科系统发育关系没有被很好地解决,但最大简约法在不同外群选择策略下得到了较为一致的拓扑结构。

DNA条形码技术在黑龙江地区姬小蜂科物种鉴定中的应用与分析

姬小蜂科寄生蜂在农业害虫防治应用中起着非常重要的作用,但因体型小种类多,鉴定较难,导致开发利用的局限性。随着分子生物学的快速发展,通过形态学与分子生物学相结合的方法来研究小蜂总科已经成为发展趋势。利用黑龙江省的6个吸虫塔收集到了238个姬小蜂科样本。在DNA提取之前通过形态学鉴定为14属52种。对其中60个COI和68个28S基因进行了扩增和测序,并将基因登录号提交GenBank;COI基因的登录号为MG836426~MG836501,28S基因的登录号为MH169011~MH169101。经进一步计算COI和28S基因的种内和种间遗传距离发现,COI基因的种间遗传距离差异显著,最小种间遗传距离(6.00%)远大于最大种内遗传距离(3.02%)。但是,28S基因的差异较大,许多属的种内遗传距离超过种间遗传距离,重叠现象严重。用MEGA-7.0软件进一步分析了COI基因的序列相似性和系统发育关系,结果表明:COI基因序列的聚类结果与形态学分类基本一致,而28S基因序列的聚类结果与形态学结果有较大差异。可见COI基因在姬小蜂科的分类鉴定和系统发育分析上比28S基因有很大优势,更适合姬小蜂科DNA条形码分析。

黑尾地鸦线粒体基因组序列测定与分析

采用长PCR扩增的线粒体DNA和引物步移法,测定并注释了中国特有鸟类-黑尾地鸦(Podoces hend-ersoni)的线粒体基因组全序列。黑尾地鸦的mtDNA序列全长16867bp,GenBank登录号GU592504。基因含量和排列次序与原鸡的一致,包含13个蛋白编码基因、22个tRNA、2个rRNA和1个控制区(D-loop)。除COI基因以GTG作为起始密码子外,其余12个蛋白质编码基因均以典型ATG密码子起始。11个蛋白编码基因以完全终止密码子TAA、AGG或AGA终止,COIII和ND4基因终止密码子为不完整的T。tRNASer(AGY)的DHU臂缺失,tRNALeu(CUN)的反密码子环由9个碱基构成,而不是标准的7个碱基。其余的20个tRNA基因的二级结构均属典型的三叶草结构。预测了rRNA的二级结构,其中,12S rRNA二级结构包含4个结构域,43个茎环结构;16S rRNA的二级结构包含6个结构域,55个茎环结构。此外,在其他鸟类控制区中所发现的F-box、D-box、C-box、B-box、Bird similarity-box和CSB1-box也同样存在于黑尾地鸦中。

中华攀雀线粒体基因组全序列测定与分析

该研究使用长PCR扩增和引物步移法测定了中华攀雀(Remiz consobrinus)线粒体基因组全序列,在对序列进行拼接和注释的基础上,分析了其结构、序列组成及蛋白编码基因密码子使用情况等,并对22个tRNA和2个rRNA的二级结构以及控制区结构进行了预测及系统发育分析,为雀形目鸟类的系统发育研究提供了新信息。中华攀雀线粒体基因组全长16737bp,GenBank登录号KC463856,碱基A、T、C、G的含量分别为27.8%、21.5%、35.4%及15.3%,37个基因排列顺序与已报道的其他鸟类基本一致,包含13个蛋白编码基因、22个tRNA基因、2个rRNA基因及1个非编码的控制区(D-loop),有18对基因间共存在77bp的间隔,7对基因间共存在30bp的重叠。除ND3基因的起始密码子为ATT外,其余均为标准的ATG,11个蛋白编码基因的终止密码子为TAA、TAG、AGA或AGG,2个为不完全终止密码子T(COⅢ、ND4)。除tRNASer-AGNDHU臂缺失外,其余21个tRNA均可形成典型的三叶草结构,在出现的27处碱基错配中有19处为常见的G-U错配。SrRNA和LrRNA二级结构分别包含3个结构域47个茎环结构和6个结构域60个茎环结构,与所发表的其他鸟类rRNA二级结构大体一致。中华攀雀控制区发现了同样存在于其他鸟类控制区的保守框F-box、D-box、C-box、B-box、Bird similarity-box和CSB1-box。该研究支持将攀雀科作为独立的科,同时,支持莺总科与攀雀科的单系性。

北京及其邻近地区野生鱼类物种多样性及其资源保育

作者2002-2010年间,连续多年对北京及周边地区的野生鱼类进行了实地调查和采集,结合对中国科学院动物研究所国家动物博物馆馆藏鱼类标本及相关文献资料的整理,得出北京及其邻近地区分布过的鱼类计有93种,隶属于13目23科73属;去除引入种,自然分布于该地区的原生野生鱼类为85种(包括经通海河流上溯至区域内的河口咸淡水、洄游性及原产但现为引入的物种),隶属于12目21科65属。目前,区域内自然—半自然水体中可以见到的野生鱼类计有49种(包括引入种6种),原生的野生鱼类为43种,隶属于6目12科36属。与历史记录相比,从目到种各分类阶元的消失率均超过40%,特别是原生野生鱼类的消失率更接近50%;伴随着大量土著鱼类的消失,物种组成的异质性明显降低,物种多样性下降的程度十分明显。自然环境持续干旱、兴修水利、城市建成区面积迅速扩张和人口膨胀等引起的水域面积减小、原有水域环境的改变、过度捕捞等应是引起土著鱼类物种多样性急剧下降的主要原因。为了能使原有土著鱼类资源尽快得到更有效的保护和恢复,建议进一步做好鱼类资源本底调查、进一步加强渔政管理包括对现有水生生物保护区的管理、筹建新的水生生物保护区、建立种质资源库、订立地方性水生野生动物保护名录、加强对水生野生动物保护的宣传教育、严控引入鱼种等。