红翎菜科4种海藻ITS和rbcL序列的分子系统学研究

通过PCR扩增基因片段的方法测定了红翎菜科琼枝属(Betaphycus)、卡帕藻属(Kappaphycus)和麒麟菜属(Eucheuma)4种海藻共19株个体的核糖体基因转录间隔区(ITS)(含5.8SrDNA)和核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶基因大亚基(rbcL)全长基因序列。其中rbcL全长序列为首次测定,为从蛋白质水平探讨红翎菜科分子系统进化提供了可靠的保证。琼枝属、卡帕藻属、麒麟菜属ITS序列长度分别为1 024、629~669、1 001bp,GC含量在45.6%~52%之间;rbcL序列长度均为1 467bp,GC含量在37.1%~37.6%之间。结合GenBank中现有的红翎菜科海藻ITS和rbcL序列进行系统进化分析,2个片段聚类结果均明显的将所有样品分为琼枝属、卡帕藻属和麒麟菜属3大分支,表现出明显的属间差异。本研究的11株长心卡帕藻根据ITS序列差异分成明显2种类型,推测这2种类型长心卡帕藻的ITS序列差异与其地理环境、无性繁殖时间(代数)和藻体颜色无关。     

REMAP标记在红翎菜科无性繁殖变异研究中的应用

REMAP是基于反转录转座子的一种分子标记技术,具有检测灵敏和多态性高的优点。本研究首次将REMAP技术应用于琼枝(Betaphycus gelatinae)、长心卡帕藻(Kappaphycus alvarezii)和麒麟菜(Eucheuma denticulatum)红翎菜科海藻的群体变异研究中。本研究共筛选出20对具有多态性的引物,在24株无性繁殖海藻中扩增得到500个位点,平均每对引物扩增位点数为25。研究结果表明,该标记技术在红翎菜科海藻中具有很好的适用性和通用性。红翎菜科海藻五个群体之间多态位点比例为100%,群体内部多态位点比例为3.8%~8.8%,同一藻株不同组织部位之间多态位点比例为18.62%~39.54%,证实了红翎菜科海藻在营养生长中广泛存着较高程度的变异,这为红翎菜科海藻种质资源创新及其良种选育提供了一种新的标记技术。     

中国拟鸡冠菜属的一个新种

对1958年4月采自西沙群岛永兴岛的红翎菜科麒麟菜族标本AST 58-4195号、AST 58—4154A号和AST 58-4158号进行切片与染色的分类研究。将其与该科中相近的麒麟菜属、琼枝藻属和卡帕藻属的不同种一起，进行了营养体的外部形态和内部构造，尤其是囊果的形态与切面特征的详细比较、研究和鉴定。结果表明，这些标本是我国目前尚未报道的红翎菜科拟鸡冠菜属的一个新种：具花拟鸡冠菜Meristiella florigia sp．nov．。     

运用nrDNA ITS 数据研究角叉菜属(Chondrus)在红藻门中的系统进化地位

测定了角叉菜属(Chondrus)5个代表种的核糖体DNA内转录间隔区(ITS)及5.8SrDNA基因序列。结果表明,角叉菜属ITS区(含ITS1、5.8SrDNA和ITS2)序列长度范围为704—714bp,G+C含量为44.6%—45.7%,变异位点69个,信息位点16个;其中,ITS1和ITS2的长度范围分别为147—149bp和398—404bp。5.8SrDNA长度为158bp,没有变异和信息位点。由MEGA3构建的系统进化树(ME和MP)显示:在进化尺度上,真红藻纲的松节藻科(Rhodomelaceae)与红毛菜纲(Bangiophyceae)亲缘关系较近。在真红藻纲内,杉藻目(Gigartinales)的进化地位相对较高,其次是海膜科(Halymeniaceae)、石花菜科(Gelidiaceae)、红叶藻科(Delesseriaceae)和粉枝藻科(Liagoraceae)等,而松节藻科进化地位相对较低。在杉藻目内,杉藻科(Gigartinaceae)和胶黏藻科(Dumontiaceae)进化关系密切,而形态学特征相似的角叉菜和马泽藻(Mazzaella)亲缘关系非常近。     

中国厚线藻属的一个新种

我们在整理中国沿岸产的红翎菜科的标本时,看到了一些在外形上与江蓠属Gracilaria中的红江蓠Gracilaria rubra C.F.Chang et B.M.Xia很相似的标本,但经过对其内部构造和囊果特征的详细研究后,确定它是属于红翎菜科Solieriaceae中厚线藻属Sarconema的种类。     

长松藻ITS序列特征及其系统进化分析

采用PCR扩增的方法获得了第一个松藻目物种长松藻(Codium cylindricum)的ITS序列,长松藻ITS全长515bp,其中ITS1的长度为74bp,5.8S序列长163bp,ITS2的长度为278bp.与已知的绿藻门其它5个目8个属物种的ITS序列的系统发育分析结果表明,绿藻门物种分为三大支,其中团藻目藻类为一支,松藻目和刚毛藻目藻类为一支,石莼目、顶管藻目和丝藻目藻类构成一大支;长松藻与刚毛藻目的刚毛藻属和硬毛藻属物种同为多核藻体,在系统发生上表现出更近的亲缘关系;不同绿藻目海藻的聚类关系表明,其能够准确地反映出其在单核与多核、单细胞与多细胞等生物结构特性方面的差异与水平.     

三疣梭子蟹线粒体DNA 16S rRNA和COI基因片段序列的比较研究

本文采用 PCR扩增和序列测定等技术 ,对三疣梭子蟹 (Portunustrituberculatus)线粒体DNA1 6Sr RNA和 COI基因片段进行了初步研究。经 PCR扩增和序列测定 ,分别得到 1 6Sr RNA和 COI2个基因片段的碱基序列 ,其中 1 6Sr RNA基因片段的大小为 566bp,碱基 A,T,G,C的含量分别为 35.1 6% ,34.45% ,1 2 .37%和 1 8.0 2 % ;COI基因片段的大小为 658bp,碱基 A,T,G,C的含量分别为 36.63% ,2 6.44% ,2 0 .52 %和 1 6.41 %。在 2种基因片段中 ,AT含量均明显高于 GC含量 ,这与果蝇、虾类、蟹类等无脊椎动物的 1 6Sr RNA和 COI基因片段研究结果相似。通过对三疣梭子蟹 1 6S r RNA和 COI2个基因片段遗传特征的研究 ,发现其种内变异较低 ,在 3个样本中 1 6Sr RNA基因片段序列完全一样 ,COI基因片段中也只有 2个 T/ C位点转换。另外 ,比较本研究所得序列与 Gen Bank中梭子蟹科 5个属的 1 6Sr RNA基因片段序列后 ,发现其聚类结果与传统分类相一致。     

中国麒麟菜族的分类研究

麒麟菜是生产卡拉胶的主要原料(Doty,et al.,1978)。麒麟菜的研究在其他国家起步校早,Agardh J.于1847年创立了麒麟菜属 Eucheuma,随后,荷兰藻类学家Weber-van Bosse(1928)、日本藻类学家Yamada(1936),以及Kraft(1969)都有较详细的报道;此外,还有一些区域性的研究报告(Taylor,1960;Dawson,1961;Dawes, et al.,1974; Cheney,et al.,1988)。我国从50年代起陆续开展了麒麟菜的资源保护、繁殖及养殖工作,主要开发利用的是琼枝 Betaphycus gelatinum。1985年我国从菲律宾引进了异枝麒麟菜(吴超元等,1988),现称长心卡帕藻Kappaphycus alvarezii。从分类的角度来说,琼枝藻属和卡帕藻属在我国为属的新记录。 1985年,美国藻类学家Dory和 Norris从商业角度出发,提出了15种具有商业价值的麒麟菜的分类标准,使麒麟菜属的分类研究获得较大进展;1988年,Doty再次修正了18种麒麟菜的分类标准,并在红翎菜科内新建了麒麟菜族Eucheurnatoidae,其中除麒麟菜属外,还建立了一新属一一卡帕藻属Kappapyrus,1996年再次新增了琼枝藻属Betaphycus。 随着世界工业的发展,目前卡拉胶的需求量大增,作为其主要原料之一的麒麟菜种类甚多,每属富含的卡拉胶的种类不同(琼枝藻属以β-型、麒麟菜属以t-型、卡帕藻属以k-型卡拉胶为主)(Doty,1996),同时特定的工业也要选用特定类型的卡拉胶,因此,正确区分这三属的不同种工作是十分重要的。迄今,我国关于麒麟菜的研究,除了一些区域性的调查外(夏恩洪,1963),还没有分类方面的专论性研究。因此,本文试图通过对所能收集到的标本的分析研究,明确我国产的琼枝藻属、麒麟菜属和卡帕藻属的种类、产地和种类间的区别,为卡拉胶实验的科学研究部门和生产单位在选择实验材料、选种养殖或收购原料时提供依据。     

长心卡帕藻的形态结构观察与分子鉴定

通过形态构造观察和分子生物学相结合的方法,对栽培于我国海南的长心卡帕藻(Kap-paphycus alvarezii)株系XC-03(陵水)和麒麟菜族未知种株系LD-02(三亚)和LD-06(三亚)进行了鉴定,并与细齿麒麟菜(Eucheuma denticulatum)株系TSNY-05进行比较分析,结果表明:长心卡帕藻株系XC-03与麒麟菜族未知种株系LD-02和LD-06之间在分枝形状、长短、分布以及突起数量等藻体外部形态特征方面具有明显差异;它们的表皮、皮层和髓部细胞大小、皮层细胞层数和胶质层厚度等显微结构特征亦不相同,但分子鉴定表明该3个株系为同一个种,即长心卡帕藻。它们的ITS序列相似度为99.69%~99.85%,株系XC-03与LD-02之间仅有1个碱基转换和1个碱基颠换,株系XC-03与LD-06和株系LD-02与LD-06之间均分别仅有1个碱基转换和1个碱基颠换。长心卡帕藻与细齿麒麟菜的ITS序列相似度只有41.28%,两者差异较大。用RAPD,ISSR和ITS标记分析表明长心卡帕藻3个株系的两两间遗传距离分别介于0.122 9~0.153 5,0.068 8~0.112 4和0.002~0.005。用neighbor-joining和UPGMA聚类分析皆显示长心卡帕藻株系XC-03与LD-06的亲缘关系较近,与株系LD-02相对较远,而细齿麒麟菜单独列为一支。该研究为长心卡帕藻的种质鉴定和遗传育种研究提供了依据。     

两种相手蟹线粒体 COI 基因序列的比较研究

测定了褶痕相手蟹(Sesarma plicata)和红螯相手蟹(S.haematocheir)线粒体细胞色素氧化酶I亚基(COI)基因片段的序列,其长度均为658bp,A,T,G,C的平均含量分别为28.6%,37.5%,17.0%,16.9%和29.5%,39.0%,16.2%,15.3%。2种蟹共出现5种单倍型,褶痕相手蟹2种,红螯相手蟹3种。两种间有75个(11.4%)多态性核苷酸位点,其中转换42个,颠换33个;种间差异远大于种内个体间差异。2种相手蟹的AT含量明显高于GC含量,这与其它海产甲壳动物COI基因研究结果相似。