基于16S rRNA与COI基因40种石斑鱼亚科鱼类分子系统进化关系

本研究采集了分布在西太平洋的石斑鱼亚科10属共40种鱼类,采用PCR扩增及测序技术获得所有样品16S rRNA、COI基因部分序列,利用最大似然法构建系统进化树并分析。结果表明:40种鱼类COI基因为651 bp,编码227个氨基酸,16S rRNA基因同源序列566 bp,序列存在一定的碱基插入与缺失,各物种16S rRNA基因序列变异比COI要少,序列较为保守。构建的系统进化树上,在本研究的石斑鱼亚科10个属中,鳃棘鲈属分类地位最原始,位于进化树基部,6种鳃棘鲈能聚成一个单系;烟鲈属与九棘鲈属关系较近,两者聚为一支,侧牙鲈属的进化地位介于鳃棘鲈属与九棘鲈属之间;石斑鱼属的进化地位最高,位于进化树顶部,形成两个平行分支,但是石斑鱼属种类未能聚成一个单系;驼背鲈属、鸢鮨属、下美鮨属、光腭鲈属及宽额鲈属均未能形成独立分支,而是与石斑鱼属种类聚在一起,显示其与石斑鱼属有很近的亲缘关系,部分可能是石斑鱼属的特化类群。     

基于线粒体COI基因序列的中国鲷科鱼类系统进化关系

采用PCR特异性扩增了采集于中国沿海的鲷科5属11种鱼类的线粒体COI基因序列,并结合Gen Bank已有的同源序列,对中国鲷科6属12种鱼类的分子系统进化关系进行研究。结果表明,中国鲷科6属12种鱼类的COI基因序列的平均碱基组成为T 30.4%、C 27.7%、A 23.5%、G 18.4%;属间Kimura双参数平均遗传距离为9.5%—19.7%,种间平均遗传距离为2.2%—21.8%,其中四长棘鲷属、赤鲷属和犁齿鲷属间的遗传距离(8.2%—13.8%)接近于棘鲷属多数种间遗传距离(6.5%—12.2%);分子系统树显示中国鲷科鱼类分为两大类群,类群I包括四长棘鲷属、犁齿鲷属、赤鲷属、牙鲷属等红体色种类,类群Ⅱ含平鲷属、棘鲷属等银灰体色种类,其中棘鲷属的冲绳棘鲷和黄鳍棘鲷先聚为姐妹群,澳洲棘鲷、黑棘鲷、灰鳍棘鲷和台湾棘鲷聚为另一支。本文结合已有研究结果得出:中国鲷科鱼类属间是先按体色、后按牙齿分化的,四长棘鲷属、犁齿鲷属和赤鲷属有相当密切的亲缘关系;中国棘鲷属是一个有共同祖先的单系群,属内存在两个平行进化的分支,两分支的种间关系具有明显的分化。     

基于S7核糖体蛋白基因部分序列的10种石鲈科鱼类的系统发育关系

分析了石鲈科4属10种鱼类S7核糖体蛋白基因内含子1部分序列特征,采用MP法和NJ法构建系统发育树.结果表明,在分子系统树上,10种石鲈科(Haemulidae)鱼类共组成两大类群,其中髭鲷属(Hapalogenys)鱼类和胡椒鲷属(Plectorhynchus)鱼类聚成一类群,石鲈属(Pomadasys)鱼类和仿石鲈属(Haemulon)鱼类聚成一类群,两类群再聚成一支,10种石鲈科鱼类构成单一分支类群.髭鲷属鱼类跟胡椒鲷属鱼类的亲缘关系较近.基于遗传距离分析表明,相对于石鲈属,髭鲷属鱼类跟仿石鲈属鱼类的遗传距离较小.因此,研究结果支持髭鲷属的分类地位是介于胡椒鲷属和仿石鲈属之间,未能从石鲈科中独立出来形成髭鲷科(Hapalogeniidae).     

10种石斑鱼系统发育的线粒体细胞色素b基因序列分析

为探讨石斑鱼亚科鱼类的系统发育关系,测定了此亚科中具有代表性的石斑鱼属、鳃棘鲈属、九棘鲈属、驼背鲈属和白线光腭鲈属等5个属10种石斑鱼的细胞色素b基因全序列,分析了这些序列的特性,运用Kimura 2-parameter模型,以邻接法构建了分子系统树。结果表明,九棘鲈属与鳃棘鲈属位于系统进化树的基部,与石斑鱼类其它类群亲缘关系较远;驼背鲈属与白线光腭鲈属网结于石斑鱼属构成的分支中。     

DNA条形码技术在鲻科鱼类鉴定中的应用

本研究选用DNA条形码的通用基因片段,采用特异性扩增测序及与GenBank已有序列结合分析的方法,进行了鲻科(Mugilidae)6属17种鱼类的COI基因片段的序列比较、分子树构建和系统进化研究。研究表明,在所得的17种鲻科鱼类共有的555bp COI基因片段中平均GC含量为46.9%。其中,第二密码子位点含量最高(49.8%~56.2%),平均54.9%;第一密码子变化范围最大(31.9%~48.6%),平均42.9%;第三密码子差别不显著(42.5%~43.4%),平均42.7%。依据Kimura-2-parameter模型(K2P),17种鲻科鱼类种内遗传距离的平均值为0.004 5,种间遗传距离为0.191,是种内遗传距离的42倍。在分子系统树上,所有物种均呈单系,5属为独立分支,只有隶属于梭属(Liza)的尖头梭(Liza tade)与莫鲻属(Moolgarda)聚类,表现出与传统形态学分类不一致的结果。本研究结果验证了线粒体COI基因作为DNA条形码对鲻科鱼类进行物种鉴定的有效性,可用于辅助探讨鲻科科下属、种分类阶元系统发育问题。     

基于S7核糖体蛋白基因部分序列的石鲈属鱼类分子系统进化关系

基于核DNA分子标记S7核糖体蛋白基因内含子1部分序列对分布于南海及美洲,非洲,大洋洲等周边海区的石鲈属鱼类11种,结合石鲈亚科其他属如仿石鲈属,异孔石鲈属,八带石鲈属及锯鳃石鲈属等21种鱼类的系统进化关系进行了研究分析。利用最大简约法以及贝叶斯法构建了系统进化树。进化树上,石鲈属的种类并没有形成一个单系,除了大斑石鲈,断斑石鲈等6种石鲈属鱼类聚成一石鲈属的分支外,其他石鲈属种类都位于进化树的不同位置。侧扁石鲈与八带石鲈聚在一起,大棘石鲈与异孔石鲈属聚在一起。红海石鲈与纵带石鲈与仿石鲈属的种类关系较近,佩氏石鲈最先分化出来,位于整个石鲈亚科分支基部。该分类关系与其各自的地理分布情况有着一定的联系。     

12种石鲈科鱼类线粒体16S rRNA基因的部分序列分析

分析了5属12种石鲈科鱼类的线粒体16S rRNA基因部分序列特征,并参照RNA二级结构模型区分配对区和非配对区。结果表明,配对区对G有偏好(33.5%),非配对区对A有偏好(38.5%);与配对区相比,非配对区存在更多的变异和系统发育信息。从序列的Jukes-Cantor遗传距离结果看,石鲈科胡椒鲷属Plectorhynchus、矶鲈属Parapristipoma、石鲈属Hapalogenys、髭鲷属Pomadasys、Haemulon属5个属属间的差异水平都接近或超过了其与外类群科间的差异水平。从构建的ME系统发育树结果看,石鲈科鱼类分成二大分支,未能形成单一类群。在亲缘关系上,胡椒鲷属和矶鲈属较近,石鲈属和Haemulon属较近,髭鲷属与其它4个属较远,髭鲷属在鲈亚目中的分类地位可能应提高到科的水平。初步确定研究中选用的16S rRNA基因片段基本适用于石鲈科属间和属内种间关系的研究。     

印度-太平洋石鲈亚科鱼类DNA条形码及分子系统进化研究

为探讨DNA条形码基因COⅠ序列在石鲈亚科鱼类物种鉴定的有效性,本研究分析了印度-太平洋区域的石鲈亚科7个属29种鱼类9个个体长度为651 bp的COⅠ基因序列,利用MEGA 5.0计算石鲈亚科种内与种间的遗传距离,并基于最大简约法与最大似然法构建了其分子系统进化关系。结果显示:石鲈亚科鱼类种间遗传距离在0.021—0.240之间,平均遗传距离0.184;种内遗传距离在0.000—0.009之间,平均0.004。其中种间平均遗传距离(0.184)显著大于种内平均遗传距离(0.004),种间遗传距离是种内的46倍。同时,各物种间遗传距离均大于Hebert推荐区分物种的最小种间遗传距离0.02(2%)。基于COⅠ序列构建的系统进化树,同一物种不同个体间均能聚成独立的单系,表明COⅠ基因可作为石鲈亚科物种准确鉴定的有效条形码基因。同时,系统进化树上,石鲈属是非单系类群,主要形成5个分支,而不同分支的种类与其地理分布存在一定的相关性,与近年部分分子系统地理学的研究观点一致。     

基于线粒体CO1基因的DNA条形码在石首鱼科(Sciaenidae)鱼类系统分类中的应用

采用CO1基因特异扩增测序及与GenBank已有序列联配分析的方法,进行了石首鱼科19属30种鱼类75个CO1基因片段的序列比较和系统进化研究,结果表明,石首鱼科鱼类该片段的平均GC含量为48.3%,其中第2密码子位点含量最高(51%-58.4%,平均56.6%),第1密码子变化范围最大(27.6%-54.1%,平均44.9%),第3密码子差别较小(41.6%-43.6%,平均42.7%)。依据Kimura-2-parameter模型,30种石首鱼科鱼类种内遗传距离平均值为0.006,种间为0.210,种间遗传距离是种内的35倍;在分子系统树上,28个种(93.3%)可形成单系,18个属(94.7%)可聚为独立的分支;与形态学分类不同的是,由黑鳃梅童鱼(Collichthys lucidus)与棘头梅童鱼(C.niveatus)的遗传距离(0.004)推断二者遗传变异尚未达到种的分化水平,灰鳍彭纳石首鱼(Pennahia anea)与白姑鱼(Argyrosomus argentatus)的形态学特征相似性和条形码序列同源性都提示二者可能为同种异名,而红牙(Otolithes ruber)印度洋和南海两个地理群体间的遗传分化已经达到种的水平。本研究证明线粒体CO1基因可作为DNA条形码对石首鱼科鱼类进行有效的物种鉴定,亦可用于探讨石首鱼科的属、种分类单元系统发育问题。     

大菱鲆生长激素基因cDNA的克隆、序列分析及分子系统研究

为了从分子水平研究大菱鲆生长激素作用机制及进化机制.以大菱鲆(Scophthalmus maximus)为材料从脑垂体中提取mRNA,利用SMART-RACE技术建立大菱鲆脑垂体cDNA文库,并从该文库中克隆出大菱鲆生长激素(growth Hormone,GH)cDNA全长序列.测序结果表明,克隆的大菱鲆GH cDNA序列全长为876 bp,包括108 bp的5'UTR和174 bp的3'UTR序列.该基因的开放阅读框全长591 bp,编码由197氨基酸残基组成的生长激素成熟肽序列,用生物软件DNASTAR计算大菱鲆生长激素蛋白分子量为1*!909.22,等电点为6.24.将大菱鲆与漠斑牙鲆、褐牙鲆等共7种鲆鲽鱼类GH成熟肽氨基酸序列进行比较分析,结果显示大菱鲆与其他6种鲆鲽鱼类序列同源性均为70%左右,而鲆科鱼类与鲽科鱼类间生长激素基因同源性很高(≥80%),说明大菱鲆与鲆科、鲽科鱼类的同源性较低.另外,运用PAUP软件对7种鲆蝶科鱼类与另外8种不同种属鱼类进行了分子系统进化树分析,结果与根据传统的形态学和生化特征分类进化地位基本一致,大菱鲆单独形成1个分支且与鲆科和鲽科鱼类相距较远,此结果为在形态学分类基础上进一步定义菱鲆属鱼类分类提供了理论依据.     

5种石鲈科鱼类细胞色素b基因序列及分子系统分析

测定了石鲈科的花尾胡椒鲷Plectorhynchus cinctus、少棘胡椒鲷Diagramma pictum、斜带髭鲷Hapaloge-nys nitens、大斑石鲈Pomadasys maculates和点石鲈Pomadasys kaakan5种鱼类的线粒体细胞色素b基因的部分序列402bp,选用鲤Cyprinus carpio作外群,生成代表石鲈科4个属鱼类的数据集,采用邻接法和最大简约法构建了分子系统树,结果显示髭鲷属Hapalogenys和胡椒鲷属Plectorhynchus之间的亲缘关系较近,这2个属与石鲈属Pomadasys亲缘关系相近;少棘胡椒鲷属Diagramma与其它3个属的亲缘关系较远,支持把少棘胡椒鲷从胡椒鲷属归入到少棘胡椒鲷属的分类。     

S7核糖体蛋白基因片段序列变异与花鲈属鱼类系统发育研究

对中国和日本海域花鲈属的3个种:花鲈(Lateolabrax maculatus)、鲈鱼(L. japoni-cus)和高体鲈(L. latus)的S7核糖体蛋白基因片段序列进行了扩增和序列测定,分析比较了3个种23个个体间的序列差异。在456bp的S7核糖体蛋白基因片段中,3个高体鲈个体中出现了3种单倍型,种内个体间有2个碱基差异;7个花鲈个体中出现了7种单倍型,种内个体间有21个碱基差异;13个鲈鱼个体中出现了12种单倍型,种内个体间有22个碱基差异。结果表明,花鲈属S7核糖体蛋白基因片段序列具有丰富的遗传信息,在亲缘关系较近的物种间也存在显著的序列差异,基于S7核糖体蛋白基因片段序列的NJ和ME系统树经1000次重复抽样检验后得到相似结果,表明S7基因内含子2是适合于研究分子系统发育的分子标记。利用Modeltest选取最佳核苷酸替代模型构建的NJ树表明:花鲈属鱼类由高体鲈分化,花鲈与鲈鱼的亲缘关系很近,而与高体鲈的亲缘关系较远。     

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。     

中国花鲈细胞色素b基因片段的序列研究(英文)

参考鳗鲡等鱼类线粒体 DNA序列进行了中国花鲈线粒体 DNA细胞色素 b基因片断的引物设计、PCR扩增及其序列测定。得到中国花鲈的碱基序列为 4 10 bp,其 A、T、G、C含量分别为 10 1bp(2 4 .6 3% )、112 bp(2 7.32 % )、72 bp(17.56 % )、12 5bp(30 .4 9% ) ,与鳗鲡等其他鱼类相同基因片断序列碱基含量相似。     

COⅠ基因序列在蛇鳗科鱼类种类鉴定中的适用性研究

为研究DNA条形码技术在蛇鳗科鱼类分类鉴定中的可行性,选取了蛇鳗科7属10种36个个体进行COⅠ基因扩增,结果共获取36条基因序列,平均长度为655 bp,序列中T、C、G、A碱基的平均含量分别为:27.50%、28.10%、26.00%、18.40%,A+T含量均高于50%.样品种内、种间和属间的遗传距离(K2P)分别为:0.52%、20.07%、23.96%,遗传距离随着分类阶元的提高而增大,种间遗传距离是种内遗传距离的38.59倍,符合Hebert提出的相差10倍的物种鉴定标准,表明COⅠ基因序列可以作为蛇鳗科鱼类分类鉴定的有效DNA条形码.     

COⅠ基因序列在蛇鳗科鱼类种类鉴定中的的适用性研究

为研究DNA条形码技术在蛇鳗科鱼类分类鉴定中的可行性,选取了蛇鳗科7属10种36个个体进行COⅠ基因扩增,结果共获取36条基因序列,平均长度为655bp,序列中T?C?G?A碱基的平均含量分别为:27.50%?28.10%?26.00%?18.40%,A+T含量均高于50%.样品种内?种间和属间的遗传距离(K2P)分别为:0.52%?20.07%?23.96%,遗传距离随着分类阶元的提高而增大,种间遗传距离是种内遗传距离的38.59倍,符合Hebert提出的相差10倍的物种鉴定标准,表明COⅠ基因序列可以作为蛇鳗科鱼类分类鉴定的有效DNA条形码.     

紫红笛鲷线粒体全序列与笛鲷属鱼类分化年代的贝叶斯分析

利用常规 PCR 未纯化产物直接测序的方法,获得紫红笛鲷(Lutjanus argentimaculatus)全长为16543 bp 线粒体 DNA 全序列, GenBank 登录号为 JN182927.结合 GenBank 中的已有数据比较分析表明:紫红笛鲷与笛鲷属(Lutjanus)线粒体基因组成基本一致,符合脊椎动物的特征,各基因间进化速率差异显著;13个蛋白编码基因拼接序列贝叶斯建树的后验率显著高于单基因或全序列,更适用于笛鲷属的贝叶斯法系统分化分析和年代推断;13个蛋白编码基因及其拼接序列进行的系统进化分析均支持紫红笛鲷与勒氏笛鲷(Lutjanus russellii)及海鸡母笛鲷(Lutjanus rivulatus)亲缘关系较近;基于13个蛋白编码基因拼接序列的贝叶斯松散分子钟推算出笛鲷属鱼类两个主要支系大约在61.5Ma 前古新世的达宁阶与蒙蒂阶交界时期发生分化.     

龙须菜5.8S rRNA和ITS区的克隆与系统学分析

研究青岛产龙须菜居群内的遗传多样性和系统学分类,通过对龙须菜居群内不同个体的5.8S rRNA-ITS区(包括ITS1-5.8S rRNA-ITS2)进行PCR扩增和序列分析,得到扩增DNA片段长度均为1 066 bp,包含完整的ITS1(250 bp)、5.8S(159 bp)和ITS2(657 bp);利用GenBank数据库对Cracilaria(江蓠属)和Gracilariopsis属共20个物种的rRNA-ITS相应序列进行了比较和系统进化分析.结果表明,龙须莱和江蓠科19个物种中rRNA的5.8S区的长度和序列非常保守,而ITS区的长度和序列则变异较大,20种江蓠科物种的遗传距离在0.013～0.596之间,龙须菜在5.8S rRNA-ITS区特性上相比江蓠属物种与Gracilariopsis属物种更为相似;采用UPGMA法构建了这20种江蓠科物种的系统发育树;分析结果表明青岛产龙须菜的居群内不存在遗传差异,且应属于Gracilariopsis属,并且在江蓠科中较早分化,而龙须菜处于Gracilariopsis属中比较古老的位置.     

我国裸胸鳝属鱼类新记录种——奥迪萨裸胸鳝(Gymnothorax odishi)形态与线粒体基因组分析

为完善我国裸胸鳝属鱼类物种信息,研究报道了采集于海南省陵水县裸胸鳝属鱼类新记录种——奥迪萨裸胸鳝(Gymnothorax odishi)。该物种仅于2018年在东印度孟加拉湾首次发现, 目前世界其他海域均无记录。针对采集的奥迪萨裸胸鳝进行详细的外部形态特征分析, 并从分子水平对该裸胸鳝进行线粒体全基因组测序。结果显示, 奥迪萨裸胸鳝主要特征为体型粗壮, 体棕褐色, 吻端至鳃孔区域分布橘黄色斑点, 眼睛后缘存在黑色斑块, 鳃孔边缘黑色, 身体无其他条带或斑纹; 上颌齿、中央齿均单行, 下颌齿两行, 椎骨式为4-52-135。线粒体基因组方面, 奥迪萨裸胸鳝线粒体全长为16 580 bp, 由13个蛋白编码基因、22个tRNA基因、2个rRNA基因和1个非编码控制区组成, 基因组结构特征与其他脊椎动物相似。基于12个蛋白编码基因构建的海鳝科鱼类分子系统进化树上, 奥迪萨裸胸鳝与匀斑裸胸鳝(Gymnothorax reevesii)、淡网纹裸胸鳝(Gymnothorax pseudothyrsoideus)、疏条纹裸胸鳝(Gymnothorax reticularis)及小裸胸鳝(Gymnothorax minor)聚在一起; 基于COI基因构建的裸胸鳝属鱼类分子系统进化树, 奥迪萨裸胸鳝与匀斑裸胸鳝、淡网纹裸胸鳝、肝色裸胸鳝(Gymnothorax hepaticus)及黄纹裸胸鳝(Gymnothorax monochrous)等聚为一支。遗传距离方面, 奥迪萨裸胸鳝与目前世界上其他裸胸鳝的遗传距离范围为0.082~0.263,均大于最小物种鉴定遗传距离0.020,揭示奥迪萨裸胸鳝在形态与分子水平均为区别于其他裸胸鳝的独立物种。研究结果表明我国海域也有奥迪萨裸胸鳝分布, 为新记录种, 为我国裸胸鳝属鱼类的系统分类及物种名录更新提供分类基础。     

18S rDNA and CO Ⅰ gene sequence analysis of 10 crabs and study of their molecular phylogeny

应用分子系统发育学的方法,以蟹类18S rDNA和线粒体细胞色素C氧化酶亚单位Ⅰ(COⅠ)基因序列片段为分子标记,结合形态学特征对10种蟹类的分类地位进行探讨.实验共获得10条18S rDNA序列,长度为1 780～1 787 bp,其中A、T、G、C平均含量分别为23.72％,24.58％,24.52％和27.17％;通过序列对比,发现18S rDNA序列相对保守,只含有1个从88 bp到130 bp约50 bp的高可变区;物种间碱基距离比较小,从0.001到0.017.18S rDNA系统发育树为方蟹总科、沙蟹总科和梭子蟹总科起源于同一海洋蟹类祖先提供了分子生物学证据,并且支持将厚蟹属从相手蟹科移至弓蟹科.获得的5条CO Ⅰ基因序列,长度均为709 bp,A、T、G、C平均含量分别为26.88％,37.62％,17.50％和18.00％;COⅠ基因片段变异性高,物种间碱基距离从0.016到0.138.CO Ⅰ基因系统发育树真实地反映了归蟳属各物种之间的进化关系,和传统分类非常吻合,为形态特征相似的蟳类鉴定提供了一种快速准确的方法.