棘皮动物线粒体基因组研究进展

线粒体基因组是存在于真核生物线粒体中的重要遗传物质,可独立进行复制、转录和蛋白质合成.与核基因组相比,线粒体基因组具有长度相对较短、点突变率高等特点,被认为是研究生物系统进化的重要对象之一.近年来,在海洋生物研究中,线粒体基因组已被广泛应用于遗传分析、种质鉴定、分子标记挖掘以及系统进化研究等领域并取得了丰富的成果.棘皮...     

东方小藤壶Chthamalus challengeri（甲壳动物亚门：无柄目）线粒体基因组：小藤壶科基因排列比较及藤壶亚目系统发育分析

藤壶是潮间带生态、幼体发育以及生物防污损研究中重要的模式生物。目前,线粒体基因组学的发展有助于从线粒体基因组水平上更好地理解系统发育关系。本研究获得东方小藤壶Chthamalus challengeri完整线粒体基因组,大小为15358bp的环状分子。与藤壶亚目其它物种相比,东方小藤壶非编码区的长度较长,而基因区的长度则相近。东方小藤壶线粒体基因组A+T含量为70.5%。现有藤壶物种的线粒体基因组中存在起始和终止密码子的变化。同属的东方小藤壶和触肢小藤壶C. antennus具有共同的基因排列。然而,小藤壶科中不同属之间却具有不同的基因排列,包括两个tRNA基因出现易位,一个基因块出现倒置。值得注意的是,与以往藤壶亚目物种不同,小藤壶属两个物种的srRNA和lrRNA基因都在重链上编码。小藤壶科中进化树的拓扑结构与基因排列证据相互支持,系统发育分析表明小藤壶科是单系群,而藤壶科和古藤壶科则是多系群。     

基于SVM的甲壳动物线粒体基因分析方法

甲壳动物线粒体基因组蕴涵了物种进化历程中重要的遗传信息,如何有效地利用这些保留在基因组中的基因序列和基因顺序信息,是甲壳动物线粒体基因组研究的一个重点方向。为了进一步探讨甲壳动物稳定、可靠的系统发育关系,本文利用支持向量机的分类功能实现了甲壳动物线粒体基因组基因区与基因间区、编码区与非编码区的准确分类和预测,同时为了提高分类学习机的泛化能力,使用了交叉验证方法和粒子群算法优化选取支持向量机相关训练参数。通过MATLAB仿真分析的方法,对10种甲壳动物线粒体基因组序列的基因区和基因间区进行分类,以及对5种甲壳动物进行线粒体基因组序列中编码区和非编码区的分类,获得了较好的分类准确率。仿真结果表明本文方法是可行的和有效的,能够出色地应用于甲壳动物线粒体基因组序列的研究分析。     

狄氏斧蛤(Donax dysoni)线粒体全基因组测定及结构特征分析

为解析狄氏斧蛤(Donax dysoni)线粒体全基因组结构特征以及进化地位,采用二代高通量测序技术获得狄氏斧蛤线粒体基因组全序列,对线粒体基因进行注释并对其序列结构进行分析。结果表明,狄氏斧蛤的线粒体全基因组序列全长为16 908 bp,碱基组成为A (26.81%)、T (41.13%)、G(21.21%)和C (10.85%),A+T含量为67.94%,表现出明显的AT偏向。与其他双壳贝类相似,狄氏斧蛤共编码13个蛋白质编码基因,包含22个t RNA和2个r RNA,且所有基因均位于H链;蛋白质编码基因拥有3种起始密码子(ATG、ATT、ATA),而除了ND3、ND4以及ATP6使用TAG作为终止密码子外,其余所有蛋白质编码基因都使用TAA作为终止密码子。除t RNASer不能折叠成典型的三叶草结构,没有明显的DHU茎环,其余t RNA都能折叠成典型的三叶草结构。狄氏斧蛤与斧蛤科(Donacidae)其他物种具有相同的基因排列,未发现基因重排现象。基于线粒体12个蛋白质编码基因构建62种贝类的进化树,结果显示:Donax semiestriatus和Donax vittatus聚...     

线粒体基因片段在梭子蟹系统发育及物种鉴定中的应用

测定三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)9个个体COI基因部分序列467 bp,7个个体16S rRNA基因部分序列519 bp,同时测定样品蟹1个个体COI基因部分序列468 bp.结合GenBank中收集的梭子蟹科COJ,16S rRNA两个基因所有同源序列信息,使用Kimura双参数模型采用邻接法(NJ)、最大简约法(MP)构建梭子蟹科分子系统发育树;将样品蟹测得的COI基因序列和已知鲟属的其他蟹同源序列(429 bp)进行比对分析.结果分析表明:两个基因片段序列平均碱基AT数量分数都明显高于GC数量分数;梭子蟹属与美青蟹属关系最近,蟳属应为区别于梭子蟹属、美青蟹属、青蟹属的另一支,支持蟳属应划分在短桨蟹亚科的观点;根据遗传距离以及转换/颠换(R)值分析,判定出样品蟳为锐齿蟳.本试验运用线粒体基因片段探讨了梭子蟹类的系统发育关系以及样品蟹的种类鉴定,为线粒体基因片段在梭子蟹的物种鉴定和系统发育重建中的开发和利用提供重要参考.     

7个海星动物线粒体基因组比较及基因变异位点分析

与单基因相比,线粒体基因组是一个完整的体系,具有信息量丰富等优点,在过去的十几年间被广泛地应用于后生动物关键类群的分子系统发育和群体遗传学的研究.本论文综合分析了海星纲7个物种(多棘海盘车、赭色豆海星、多棘槭海星、砂海星、长棘海星、棘冠海星和海燕)线粒体基因组全序列,全面揭示了海星纲线粒体基因组的基本特征.海星线粒体基因组均编码后生动物线粒体基因组标准的37个基因.7个海星线粒体基因组的基因排列完全一致;与海胆纲及海参纲楯手目线粒体基因组的基因排列相比,海星线粒体基因组的基因排列存在4.6 kb长片段的倒位.长棘海星属13个线粒体蛋白质编码基因的非同义替换率(Ka)与同义替换率(Ks)比值都低于1.000 0(为0.006 0～0.221 9),显示出较强的负(纯化)选择.对海星纲线粒体基因组的基因变异位点分析结果表明,nad5、nad4基因可作为备选的分子标记,应用于海星纲群体遗传学的研究中.同时,在长棘海星属线粒体基因组变异位点分析中,nad5、nad4基因仍然可作为备选的分子标记,用于分析长棘海星不同群体及物种之间的生物多样性,为合理利用其生物资源及其生物多样性的保护提供基础资料.     

瑞氏红鲂(鱼弗)(Satyrichthys rieffeli)基因组survey分析及线粒体基因组注释

为了解瑞氏红鲂(鱼弗) (Satyrichthys rieffeli)的基因组特征及线粒体基因组结构, 采用二代高通量测序技术对瑞氏红鲂(鱼弗) 进行基因组survey分析, 为研究其分子学内容提供基础信息。利用Illumina nova测序平台进行测序, 组装得到的基因组大小为813 Mb, 杂合率为0.92%, 重复序列比例为45.97%, Contigs的N50大小为712 bp。瑞氏红鲂(鱼弗)线粒体基因组长度为16 527 bp, 共38个基因(22个tRNA、12S rRNA、16S rRNA、ND1~ND6、COXI~COXIII、Cyt b、ATP8、ATP6、ND4L和1个D-loop区), 基因之间未发生重排, GC含量45.70%; 蛋白质编码基因中出现不完整的密码子T--和TA-; tRNA中只有tRNA-Ser (GCT)缺失了二氢尿苷臂(DHU臂)的简单环, 其他都是正常二级结构。此外, 联合NCBI中18个鲉形目鱼类的线粒体基因组, 利用最大似然法和贝叶斯法构建了鲉形目鱼类的分子系统发育关系。结果表明, 瑞氏红鲂(鱼弗)与同为黄鲂(鱼弗)科的须叉吻鲂(鱼弗) (Scalicus amiscus)为姐妹分支, 支持瑞氏红鲂(鱼弗)是黄鲂(鱼弗)科鱼类的形态学分类结果, 为开展黄鲂(鱼弗)科鱼类系统发育深入研究奠定了基础。     

蟹鳃虱亚科(甲壳动物亚门:等足目)的分类与地理分布研究

作者对蟹鳃虱亚科(Keponinae)的研究进展进行概述,且阐述"海蛄虾转变"过程中该亚科的演化过程,从形态特征推测该亚科是相对较早演化出来的。基于蟹鳃虱亚科的形态特征,作者比较各属之间的特征差异并制作检索表,总结蟹鳃虱亚科31属98种的模式产地分布,发现物种主要集中分布在印度尼西亚等一些暖水区域,同1986年Markham推测鳃虱科的分布中心为印度-西太平洋热带,亚热带等观点一致。另外,对中国各海域内发现蟹鳃虱亚科14属的基本形态特征描述,并总结属内物种的地理分布。     

高体(鱼狮)(Seriola dumerili)线粒体全基因组测定及结构特征分析

为快速有效鉴别(鱼师)属鱼类物种、加强(鱼师)鱼遗传多样性管理与种质资源保护,通过Illumina测序技术,获得了东海海域养殖高体(鱼师)(Seriola dumerili)线粒体基因组全序列(16 530bp),碱基组成为A (26.83%)、G (17.6%)、C (30.04%)和T (25.53%), A+T含量为52.36%,且非编码控制区(D-loop)A+T富含61.64%,表现明显的AT偏好性。与其他硬骨鱼一样,高体(鱼师)线粒体基因组包含13条蛋白编码基因, 22个tRNA基因, 2个rRNA基因,除ND6、tRNA^Gln、tRNA^Ala、tRNA^Asn、tRNA^Cys、tRNA^Tyr、tRNA^Ser、tRNA^Glu、tRNA^Pro基因外,其余均位于H链编码;蛋白编码基因中,除COⅠ、COⅡ和ND5的起始密码子分别为ATC、ATA和ATA外,其余10个蛋白编码基因的起始密码子均为ATG,以典型的TAA和TAG为终止密码子,在ND4和Cytb中存在不完全密码子T;除tRNA^Ser-GCT外,其余21个tRNA均为典型三叶草二级结构。比较中国和日本海域高体(鱼师)线粒体基因组发现, CO Ⅰ、CO Ⅱ和ND5蛋白编码基因在起止位置、片段长度及起止密码子上存在显著差异。此外,与同属的黄条(Seriola aureovittata)和五条(鱼师)(Seriola quinqueradiata)的线粒体基因组13个蛋白编码基因进行两两对比分析,结果表明3种(鱼师)属鱼类的蛋白编码基因的相似性在85%~100%之间。基于线粒体基因组全序列构建的系统发育树,成功将高体(鱼师)与其他(鱼师)属鱼类有效区分,高体(鱼师)与长鳍(鱼师)同属一支,亲缘关系最近;黄条(鱼师)和五条(鱼师)聚为一支,亲缘关系最近。     

基于线粒体COI和16S rRNA基因的中国沿海相手蟹系统发育研究

相手蟹科的诸多种类因其形态极其相似成为方蟹总科分类中疑问较多的一个类群。通过对中国沿海相手蟹线粒体COI和16S rRNA基因序列进行分子系统发育分析,结果表明14种相手蟹COI和16S rRNA基因序列之间差异分别为5.7%～14.5%和1.5%～12.1%,均达到了种间差异水平。构建的系统发育树显示,14种相手蟹分别为独立有效物种,但分属于拟相手蟹属和近相手蟹属的4种拟相手蟹和3种近相手蟹,没有分别形成2个独立的支系,而是混合聚成一大支系。而属于螳臂相手蟹属的无齿螳臂相手蟹则首先与属于中相手蟹属的中华中相手蟹聚成一支,再与红螯螳臂相手蟹聚为一大支,表现出与形态分类的不一致。错综复杂的分子系统关系预示着相手蟹类为多系起源,也表明它们之间的种间关系乃至于属间关系尚有诸多问题有待进一步厘定。     

口足目系统分类学研究进展

<正>口足目Stomatopoda隶属甲壳动物亚门Crustacea软甲纲Malacostraca掠虾亚纲Hoplocarida。掠虾亚纲是软甲纲三个亚纲中形态构造最为特殊的一个类群,仅含口足目1目,现生种超过450种,分隶于7总科17科[1]。口足类在世界各大海域广泛分布,但主要分布于热带和亚热带水域,其中在印度-西太平洋热带海域种类最为丰富[1]。口足类是十分重要的海洋底栖甲壳动物,在海洋底栖生物和海岸软泥沙底质群落食物链中占据     

Feeding habits of amphipods (Crustacea: Malacostraca) from shallow soft bottom communities: Comparison between marine caves and open habitats

Marine caves are environments of great interest since the organisms that inhabit them are forced to develop specific adaptations to high constraint conditions. Because of some of these particular conditions, such as light absence or oligotrophy, it can be expected that feeding strategies into caves differ from that present outside them. Nevertheless, no studies have been done to compare the trophic structure of marine caves and open habitats, at least for amphipod communities, considering their importance both inside and outside of the caves. In this study, the diet of the dominant amphipod species living on shallow sediments, both inside and outside of six marine caves in western Mediterranean, was characterized. Thereby, the gut content of 17 amphipod species was studied, being this study the first attempt to establish the feeding habit of most of these species. Analysis of digestive contents of the species showed that amphipod diet is less diverse in sediments than in other environments, such as algae and seagrasses. No herbivorous species were found in the sediment and carnivorous amphipods showed a little variety of prey, feeding mainly on crustaceans. Differences in the trophic structure were also found between marine caves and open habitats sediments: while outside the caves detritivorous was the dominant group (both in number of species and number of individuals), amphipods mainly play the role of carnivorous inside the caves. No detritivorous species were found into the caves, where carnivorous represents almost 60% of amphipods species and more than 80% of amphipod individuals. This pattern obtained in amphipods differ from the general trend observed in marine cave organisms, for which a generalist diet, such as omnivory, usually is an advantage in these oligotrophic conditions. The possible causes of this pattern are discussed.     

绿鲍（Haliotis fulgens）线粒体基因组全序列测定及分析

为高效鉴别鲍属物种和更好地管理和保护鲍种质资源,本研究通过高通量测序获得了养殖绿鲍（Haliotis fulgens）稚贝的线粒体基因组全序列,并对其序列和结构特征进行分析。结果表明,绿鲍线粒体基因组全长17 041 bp,含有37个编码基因,其中蛋白质编码基因13个、tRNA基因22个、rRNA基因2个。13个蛋白质编码基因均以AUG为起始密码子,以UAG或UAA为终止密码子。除tRNA-Ser^(AGN)外的21个tRNA基因可折叠成典型三叶草结构。分析发现tRNA-Glu和COX3间存在富含A+T的非编码区,其内含有2个带回文序列的发卡结构。基于已报道的10个鲍属线粒体基因组全序列构建系统发育树,发现绿鲍与皱纹盘鲍（Haliotis discus hannai）、红鲍（Haliotis rufescens）、黑鲍（Haliotis cracherodii）聚为一支。将绿鲍与皱纹盘鲍13个线粒体编码蛋白的结构域比较,发现二者ND2、ND4的跨膜结构域数量存在差异,这是否与二者的高温耐受性差异有关,有待进一步研究。总之,绿鲍线粒体基因组全序列的首次获取和分析,丰富了鲍类细胞遗传信息,为分类、种质鉴定与种质资源保护提供了基础数据和参考。     

Phyllosoma larvae of Jasus edwardsii (Hutton) (Crustacea: Decapoda: Palinuridae) and their distribution off the east coast of the North Island,New Zealand

The complete series of phyllosoma larval stages of spiny lobster lasus edwardsii are described. Eleven stages are recognised from specimens captured in plankton samples collected along a transect extending 185 km east of Castlepoint, North Island, New Zealand between July 1969 and December 1971. A table of distinguishing characteristics and a key for identification of stages are presented. First stage larvae occur between August and October and last stage larvae about 15 months later. Mortality through the phyllosoma stages is estimated to be 98%. Early stage larvae occur mainly inshore in Southland Current water in the upper 5 m, and later stage larvae occur more frequently offshore in East Cape Current water at 40–60 m depth.     

应用新一代测序技术测定大室别藻苔虫线粒体基因组全序列

线粒体基因组的获得传统上通常是采取长PCR结合鸟枪法或步移法测序。近年来新一代测序技术蓬勃发展,以454,Solexa和SOLiD测序平台为代表。应用新一代高通量测序技术(Solexa)并结合巢式PCR扩增,完成了大室别藻苔虫(Membranipora grandicella)的线粒体基因组全序列。大室别藻苔虫线粒体基因组是目前国际上获得的第一条苔藓动物软壁亚目线粒体基因组全序列,基因组全长为15861 bp,比已完成的4种苔藓动物线粒体基因组略大。大室别藻苔虫线粒体基因组包含13个蛋白质编码基因、2个核糖体RNA基因和20个转运RNA基因。通过与已测得的苔藓动物进行比较,发现目前已完成的5个苔藓动物线粒体基因组的基因排列顺序显著不同。苔藓动物线粒体基因组基因排列的比较,今后可能会成为探讨该类群系统演化关系的重要信息来源。     

Molecular and distribution data on the poorly known,elusive, cave mysid Harmelinella mariannae (Crustacea: Mysida)

Mediterranean underwater marine caves harbour abundant populations of several species of mysids that are increasingly used as biological models in ecological and evolutionary studies. One exception is the species Harmelinella mariannae, described in 1989 and then hardly ever again reported in the literature. We here provide the first data on the distribution of this poorly known taxon that, contrary to expectations for a rare brooding cave dweller, we now report from Madeira Island in the nearby Atlantic, to the easternmost parts of the Mediterranean. Brief behavioural observations are added, particularly its atypical solitary habits and its feeding behaviour as a high trophic level carnivore. Molecular characterization of the different specimens captured provided three sorts of information. Mitochondrial COI and 16S haplotypes suggest different colonization waves in the Mediterranean, with one group in the Eastern Basin, two in the Marseille region in the NW part of this sea, and another group with a very wide extension from Madeira to Liguria and Malta. Mitochondrial data also support that one of the groups in Marseille might have diverged as a cryptic species of Harmelinella. 18S rRNA gene displays a single common sequence to all specimens from the four groups, and seems to confirm the original proposed placement of this taxon within the subfamily Heteromysinae, not Leptomysinae.     

白额纵沟纽虫(Lineus alborostratus Takakura)的线粒体基因组

通过PCR扩增、测序获得白额纵沟纽虫线粒体基因组全序列并进行了生物信息学分析.白额纵沟纽虫线粒体基因组全长15 476bp,包含后生动物线粒体基因组典型的13个蛋白质编码基因、22个转运RNA基因、2个核糖体RNA基因和1个747bp的非编码区.除tRNA-Thr和tRNA-Pro基因外,其他基因均编码在重链上.基因组碱基组成具有AT偏向性,蛋白质编码基因偏好使用富含T的密码子.蛋白质编码基因的起始密码子均为ATG,终止密码子多为TAA或TAG,nad1、nad2、cytb基因具有不完全终止密码子T.预测的22个tRNA均具有典型三叶草结构.非编码区未发现在其他纽虫所报道的特殊茎环结构,但在nad4基因上发现有37 bp的发卡结构.白额纵沟纽虫的基因排列、起始密码子、tRNA反密码子与Lineus viridis完全一致,两者rrnL和非编码区长度差别较大,前者具有较少核苷酸插入.     

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。