分子遗传标记技术在双壳贝类研究中的应用

分子遗传标记是随着分子生物学技术的发展而出现的遗传学标记技术,它突破了形态和细胞水平上遗传标记的局限性,发挥着独特的优势.分子遗传标记目前已出现了几十种,本文主要介绍了同工酶、RFLP、SSR、RAPD这几种常用的分子遗传标记方法在双壳贝类的分类学、遗传多样性研究、遗传育种研究、病理学研究等方面的应用.通过本文可以看出,分子遗传标记多应用在分类学、遗传多样性、遗传育种方面,涉及的种类较广,但主要集中于珠母贝和牡蛎的研究上.     

海洋珍珠贝类遗传标记研究进展

遗传标记随着遗传学的建立到现在主要经历了4个阶段,表现出四种类型:形态标记、细胞标记、生化标记和分子标记。运用各种遗传标记对海洋珍珠贝的遗传结构及多样性进行研究,有利于提出有效的保护和复壮方案,加速良种的选育。对遗传标记在珍珠贝类中的应用作了系统总结和比较,四种标记各有特点,应用范围不同,需互相配合发挥更大的协同作用。分子标记在未来的育种研究中将发挥更大的作用。     

柳珊瑚分子系统发育学的研究进展

珊瑚分子系统发育学研究始于90年代初,用于柳珊瑚分子系统学研究的主要分子标记是线粒体DNA和核糖体RNA。本文在重点介绍了柳珊瑚种群遗传多样性和柳珊瑚种上阶元系统发育学两方面的研究进展和所取得研究成果的同时,也讨论了珊瑚虫纲的系统发生关系。最后在简单引述了柳珊瑚分子系统发育学同传统形态分类学方法之间关系的同时,也对柳珊瑚分子系统发育学今后的重点研究方向做了预测。     

海洋浮游甲壳类分子系统学研究进展

回顾海洋浮游甲壳类系统学研究的基础上，综述了生化水平和DNA(mtDNA和核DNA)水平的分子系统学研究现状。分子标记中DNA序列分析最为常用，其次是RFLP和RAPD分析，mtDNA主要应用于分类学、群体遗传学、种间分子进化和系统发育重建研究，而核DNA则应用于科以上较高阶元的系统发育和种内、近缘种间的遗传结构和遗传分化研究。最后对存在的问题和应用前景进行了展望。     

DNA条形码技术在鱼类浮游生物鉴定中的应用及研究展望

鱼类浮游生物的准确鉴定是鱼类浮游生物研究的基础。传统的基于形态特征的鉴定不仅费时费力,而且由于缺乏足够信息,鉴定存在困难,导致物种多样性被低估。为了对物种进行准确、快速地鉴定,急需在传统形态分类学基础上,建立并结合便捷准确的分子鉴定手段。DNA条形码技术是利用一段较短的DNA序列实现快速准确物种鉴定的工具,就像在商店里扫描仪读取条形码那样,对每一种生物也能通过快速分析其DNA中的一小段(线粒体细胞色素c氧化酶I亚基,mt COI)加以识别。DNA条形码提供了可信息化的分类标准和有效的分类学手段,已成为近年来生物类群的研究热点。文章介绍了DNA条形码的概念、原理、工作流程及其优点,分析了其在鱼类浮游生物鉴定中的应用可行性,并展望未来鱼类浮游生物学发展的前景:分子技术鉴定鱼类浮游生物相关规范标准的建立,传统形态鉴定与分子方法相结合的分类学研究,以及鱼类浮游生物的生态学研究。     

鲽形目分类信息分析系统的建立与实现

鲽形目鱼类经济价值较高,进化史悠久复杂,形态构造呈特殊的不对称性,分类系统备受关注但至今尚未统一。本文通过创建专项数据库、标准化数据索引和流程化分类学功能模块,将鲽形目分类阶元系统、分类检索表、序列比对搜索、DNA条码检索、分子系统树和分类参考资料等分类学信息研究的各要素有机地融为一体,实现了对传统分类特征与分子序列特征的信息集成、关联、分析和应用,阐明了将数据搜索、挖掘、分析和通用查询等综合应用于分类检索系统的方法,建立了一种特定阶元的分类系统软件开发模式,开发了鲽形目分类信息分析系统。     

遗传标记技术在海洋桡足类生物多样性和系统发生研究中的应用

研究回顾遗传标记技术的发展及其在海洋桡足类分类学、群体遗传学、系统发育和分子进化研究等方面的应用情况。     

红藻分子生物学研究进展II 分子系统学与进化

生物系统学即研究某种生物类型的起源、进化发展及各种间的亲源关系远近,系统学研究需要借助于一些标志,如最直接的形态学[1,2]、繁殖特性[2～4]、地理分布特性及同工酶、染色体、分子标记[5,6]或几种标志的组合[7,8]。而分子系统学则是借助于分子水平的标记,如基因序列进行的系统研究。分子水平标记是近十几年来广泛采用的指标,但不同的指标针对的系统水平是不同的,属间分类标准一般采用细胞核或质体基因组标记。如Kamiya[8]从形态学、杂交实验及分子水平分析了红藻(Caloglossaleprieurii)的12个类群,形态学指标与分子水平指标的结果基本…     

芋螺科系统分类学研究进展

芋螺科(Conidae)是一类多样性较高的暖水性海洋贝类,肉食性,体内有毒素可射杀猎物。芋螺毒素具有重要的研究价值和经济意义,因此该类动物备受关注。我国南海蕴藏着丰富的芋螺动物资源,芋螺资源的开发及相关研究需要分类学提供支撑。本文简述了芋螺科的系统分类研究历史,回顾了这一类群的国内外系统分类学研究进展,分析了中国海域芋螺科分类学目前存在的问题和不足。文终指出通过经典分类学和分子系统学研究的交叉综合,结合中国海域的研究材料,将会补充和完善国际上较新的芋螺科分类系统,缩小与国外同类研究间的差距。     

石莼目几种绿藻的ITS区和5.8S rDNA的序列及系统发育分析

在海藻的分类系统上,由于海洋的开放环境和人为因素的影响,单凭藻体的形态、结构特征很难得到统一的结论,因此探求一种能够有效补充传统分类方法的新手段具有十分重要的意义[1-2]。随着分子生物学技术的不断发展和完善,为分类学和系统学研究提供了许多新方法。分子生物学技术如RAPD[3-4],RFLP,AFLP,CAPS,SSLPs,SNPs等技术为海洋绿藻的分子系统学的研究提供了可靠的分子标记资料,其中核糖体rDNA ITS区(包括ITS1,5.8S和ITS2)序列被广泛用于不同物种的种间,亚种和种群水平上的系统发生的研究[5-12]。     

纤毛虫单细胞基因组DNA微量提取方法的比较及优化

在纤毛虫的分子生物学研究中,单细胞基因组DNA的微量提取是后续基因分析的关键。本研究以海洋纤毛虫红色伪角毛虫为材料,采用直接取完整虫体、裂解法以及3种改良后的试剂盒微量提取DNA方法,分别提取了新鲜样品与4种不同方法保存样品的基因组DNA,比较了9种组合在PCR产物质量、提取所需时间、成本及便捷性方面的优劣,并进一步比较、讨论和探索了4种样品保存方法和5种DNA微量提取方法在纤毛虫单细胞基因组PCR扩增中的可行性。本工作旨在为后续的纤毛虫分子生物学研究提供可资借鉴的技术路线和方法。     

栉孔扇贝16S rRNA基因片段序列的多态性研究

采用PCR技术扩增了栉孔扇贝（Chlamys farreri)线粒体DNA的16SrRNA基因片段，PCR产物经T载体连接之后进行了克隆，测序，得到634bp的核苷酸序列；分析了该片段的大连，烟台，青岛，朝鲜4个自然群体31个个体的核苷酸序列多态性，共检测到26个多态性核苷酸位点，18种单倍型，结果表明，4个群体中以朝鲜群体遗传多样性最高，其次为烟台，青岛群体，大连群体最低；不同自然分布区的栉孔扇贝未出现明显的遗传分化。     

同时检测海洋贝类包纳米虫和派琴虫的双重TaqMan MGB探针实时荧光PCR方法

根据包纳米虫（Bonamia sp.）SSU rDNA和派琴虫（Perkinsus sp.）ITS rDNA的保守区序列,设计特异性引物和Taqman MGB探针,建立了同时检测上述两种贝类原虫的双重实时荧光PCR方法.该方法可检测到包纳米虫基因的446拷贝质粒,以及派琴虫基因的171拷贝质粒,具有较高的灵敏度.以10倍系列稀释的包纳米虫阳性标准品质粒和派琴虫阳性标准品质粒为模板,测得该方法的定量标准曲线相关系数分别为0.999和1.000,显示出很好的扩增效率.同时该方法与尼氏单孢子虫（Haplosporidium nelsoni）、沿岸单孢子虫（H.costale）等其他贝类原虫,以及副溶血性弧菌（Vibrio parahaemolyticus）、迟缓爱德华氏菌（Edwardsiella tarda）和鮰爱德华氏菌（E.ictaluri）等海水养殖常见致病菌之间无交叉反应,表现出较高的特异性.福建莆田的湄州湾、平海湾、兴化湾等地采集的296份贝类临床样本的检测证明,该方法是一种有效的快速检测鉴定上述2种贝类原虫的方法,具有良好的灵敏度和特异性,可广泛应用于海洋贝类原虫感染情况调查,以及贝类疫病检疫监控等领域.     

微卫星DNA标记技术及其在海洋生物遗传学中的应用

DNA简单重复序列从1974年在海洋生物中被发现,到1989年“微卫星”术语开始使用这段时间是这种新型分子标记技术的发展阶段。伴随着PCR技术的发明、成熟与拓展,微卫星DNA以其多态性高、随机分布、共显性遗传、重复性好等特点在生物学的个体及系统发育方面得到很广泛的应用。本文从微卫星DNA的发展简史开始,较详细地介绍了它的原理、方法及策略,然后概括了在海洋动、植物的遗传学中,微卫星DNA在遗传多样性分析、遗传图谱构建、基因鉴定和标记以及系谱认证等领域的研究,展望了其在海洋生物分子育种、基因克隆、生物保护等方面的应用前景。     

大亚湾紫红笛鲷野生群体遗传多样性的RAPD分析

紫红笛鲷野生群体样品取自广东大亚湾海区,取背部肌肉,提取DNA,用RAPD技术检测遗传多样性。40个随机引物当中,有11个引物得到了条带清晰、位点较多且重复性好的电泳图谱。11个引物共得到76个条带,其中48个多态位点,多态位点比例为63.16%。平均遗传距离为0.2144。遗传多样性指数为0.1876。结果显示,大亚湾海区的紫红笛鲷具有较丰富的遗传多样性,工程建设以及人为捕捞等对紫红笛鲷的遗传结构影响不明显。在该海区进行紫红笛鲷的养殖,可以选择野生紫红笛鲷作为亲本培育种苗,但应该注意合理的保护,防止遗传多样性的丧失。     

宫井洋大黄鱼遗传多样性的RAPD分析

采用随机扩增多态性DNA(RAPD)技术对取自宁德官井洋闽—粤东族大黄鱼的野生种群和养殖群体进行遗传多样性分析.结果表明,野生种群的平均多态性为18.9%,平均遗传差异度为0.0960;养殖群体的分别为16.7%和0.0747;野生种群与养殖群体之间的相似系数为0.9959,遗传距离为0.0041.分析结果表明官井洋大黄鱼野生种群和养殖群体遗传多样性水平较低的主要原因在于过度捕捞、有效繁育群体数量偏少及值得探讨的人工放流等.提出官井洋大黄鱼仍具有一定的变异潜力,尽快采取有效的管理保护措施,可以保持乃至提高大黄鱼现有的遗传多样性水平.     

中国北方沿海6个栉孔扇贝群体的AFLP分析

利用4对AFLP引物首次对我国北方沿海主要的6个栉孔扇贝养殖区的自然采苗群体进行了遗传多样性分析,共扩增得到191条清晰带谱,其中175条具有多态性。对各群体进行遗传多样性分析,结果表明各群体均具有较高的遗传多样性水平,香农式多样性指数在0.347 4～0.391 7之间。AMOVA结果表明遗传变异主要来源于群体内,占总遗传变异的87.22%。个体聚类结果表明,烟台、长岛、大连3个群体的个体聚在一起,可看做1个群体;而荣成群体的个体单独聚在一起,具有独立的遗传结构;胶南和日照的一部分个体聚在一起,其他大部分各群体单独聚在一起;推测是海洋环境和人工养殖影响的共同结果。     

中华白海豚SRAP分子标记多态性的初步研究

首次将SRAP(sequence-related amplified polymorphism)方法引入中华白海豚(Sousa chinensis)多态性研究中,利用高分辨率的毛细管凝胶电泳分析了模板DNA、Mg2+、dNTP、引物、Taq DNA聚合酶等因素对SRAP-PCR扩增结果的影响.确定了me1-em5为扩增中华白海豚基因组DNA的最佳引物对.并进一步确立了适合中华白海豚的SRAP最佳反应体系:25 mm3体系中,模板DNA浓度为0.8 ng/mm3,Mg2+浓度为1.0 mmol/dm3,dNTP浓度为0.1 mmol/dm3,引物浓度为0.2μmol/dm3,Taq DNA聚合酶浓度为0.04 U/mm3.利用该反应体系对10个白海豚样品进行SRAP分析的结果表明,不同样品间DNA谱带清晰、多态性丰富.证实该体系稳定可靠,可以用于中华白海豚的分子标记研究.     

Genetic variation of the small yellow croaker (Larimichthys polyactis) inferred from mitochondrial DNA provides novel insight into the fluctuation of resources

The small yellow croaker (Larimichthys polyactis) belongs to the family Sciaenidae, which is an offshore warm fish species and widely distributed in the western Pacific. In this study, the variation of genetic diversity and genetic differentiation among L. polyactis populations was analyzed by mitochondrial DNA control region. A total of 110 polymorphic sites were checked, which defined 134 haplotypes. High level of haplotype diversity (h=0.993±0.002) was detected in the examined range. Population genetic structure analyse (analysis of molecular variance, F_st) showed there were high gene flow among L. polyactis populations. The result showed that there were relatively high genetic diversity and low genetic differentiation among the Yellow Sea and the East China Sea populations, which can be attributed to diverse habitats, wide distribution range and high mutation rate of control region. Using phylogenetic methods, coalescent analyses (neutrality tests, mismatch distribution analysis, Bayesian skyline analyses) and molecular dating interpreted in conjunction with paleoclimatic and physiographic evidence, we inferred that the genetic make-up of extant populations of L. polyactis was shaped by Pleistocene environmental impacts on the historical demography of this species. Besides, relatively constant genetic diversity and larger effective population size were detected in recent L. polyactis population. The result showed that the fishing policy certainly, such as the summer closed fishing, played a role in protecting resources of L. polyactis. This study can offer a wealth of biological novelties which indicates genetic structure of L. polyactis population and provides the foundation for resources protection and policy setting.     

Influence of environmental disturbances and reproductive strategy on genetic diversity and differentiation of Zostera marina populations on the southern coast of Korea

The genetic diversity and differentiation of four Zostera marina populations along the southern coast of Korea were estimated using random amplified polymorphic DNA (RAPD) markers to determine the effects of natural and anthropogenic stresses and reproductive strategy on within‐population genetic diversity. The mean number of alleles and gene diversities, indicating population genetic diversity, was highest in the Z. marina population that was exposed to repeated environmental disturbances, and lowest in the most undisturbed population. The higher genetic diversity in the disturbed population was associated with a higher contribution of sexual reproduction to population persistence. This suggests that both the level of disturbances and the reproductive strategy for population persistence contributed significantly to population genetic diversity at the study sites. According to the analysis of molecular variance (AMOVA), 76% genetic variation was attributable to differences among individuals within populations. The observed genetic differentiation (F_ST = 0.241) among Z. marina populations at the study sites appeared to result from reduced meadow size, increased genetic drift, and a high incidence of asexual reproduction. Increased population genetic diversity can enhance resistance and resilience to environmental disturbances; thus, this investigation of seagrass population genetics provides valuable new insights for the conservation, management, and restoration of seagrass habitats.