台湾海峡多管水母属——新种及基于线粒体COI序列分析鉴定多管水母

报道了中国台湾海峡多管水母属一新种——台湾多管水母(Aequorea taiwanensis n.sp.),详细描述其形态特征,并基于线粒体COI基因片段序列,比较、分析了该新种和乳突多管水母、锥状多管水母的序列差异及遗传距离。形态学和分子学数据都支持台湾多管水母为多管水母属有效种。3种多管水母mtCOI基因片断序列在种间存在明显的多态性,3种多管水母的种间序列差异为9.10%~11.9%,种间遗传距离为0.097~0.130,说明该基因片段适用于多管水母属种、种以下阶元及地理种群甄别和种间系统进化学分析。结合其他学者研究结果,认为mtCOI序列差异10%~20%可以作为多管水母属及其他水螅水母纲动物同属种间差异的标准。     

中国北方习见水母类的DNA 条形码分析

本研究获得了中国北方近海习见水母类24个种共62条线粒体细胞色素C氧化酶亚基I(mtCOI)序列,结合GenBank中具DNA条形码关键词的mtCOI序列,共比较了水母类mtCOI片段207条,水母mtCOI种内遗传差异在0%-7.4%之间,均值为0.9%(SD=0.014),其中约93%的个体种内差异小于4%;近源种间遗传差异在5.4%(Sarsia)到44.9%(Lensia)之间,均值为25.1%(SD=0.118),97%以上的个体种间遗传差异大于10%。绝大多数(98.8%)水母种类种内遗传差异小于种间遗传差异,条形码间隙明显。本研究涉及的中国北方习见水母种内遗传差异均显著小于种间遗传差异,结果表明以mtCOI作为DNA条形码可以实现对中国北方习见水母种类鉴定。利用DNA条形码序列分析,梳理了中国近海一些常见水母的分类地位。此外,对4种保存液保存方法的比较研究表明,90%乙醇、DMSO、RNA Safer和DNA Conserver4种保存液无法同时保存形态学特征和DNA序列,但DNA Conserver的效果相对较好。     

Cloning and expression of aequorin genes from jellyfish Aequorea and characterization of aequorins activities

ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＡｅｑｕｏｒｉｎｉｓａｂｉｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔｐｒｏｔｅｉｎ ,ｉｓｏｌａｔｅｄｆｒｏｍ ｊｅｌｌｙｆｉｓｈＡｅｑｕｏｒｅａ .Ｔｈｅａｅｑｕｏｒｉｎｃｏｍｐｌｅｘｃｏｎｓｉｓｔｏｆａ 2 2 0 0 0Ｍｒａｐｏａｅｑｕｏｒｉｎｐｒｏｔｅｉｎ ,ｍｏｌｅｃｕｌａｒｏｘｙｇｅｎａｎｄｔｈｅｌｕｍｉｎｏｐｈｏｒｅｃｏｅｌｅｎｔｅｒａｚｉｎｅ .ＷｈｅｎｔｈｒｅｅＣａｉｏｎｓｂｉｎｄｔｏｔｈｉｓｃｏｍｐｌｅｘ ,ｃｏｅｌｅｎｔｅｒａｚｉｎｅｉｓｏｘｉｄｉｚｅｄｔｏｃｏｅｌｅｎ ｔｅｒａｍｉｄｅ…     

中国裸胸鳝属10种鱼类分子系统发育关系的16SrDNA分析

为了阐明南中国海裸胸鳝属(Gymnothorax)鱼类系统进化情况,利用聚合酶链式反应扩增目的产物,将其连接到T载体后,并对其序列进行测定,共得到9种裸胸鳝属鱼类线粒体16S ribosomalDNA(16S rDNA)基因的部分序列,采用多个生物软件对序列变异和碱基组成进行分析,计算了Kimura2-parameter遗传距离,转换/颠换比等遗传信息指数,下载基因库中16SrDNA基因的同源序列,以鳗鲡属(Anguilla)的花鳗鲡(Anguilla marmorata)为外群构建NJ(Neighbore-Joining)、MP(MaximumParsimony)和ME(Minimum Evolution)系统进化树。根据所得分子数据并结合形态学特征推论如下:(1)在所研究的10种裸胸鳝鱼中共有516个位点、其中143个核苷酸位点存在变异(27.7%);(2)序列变异的转换/颠换比值的平均值为3.441;相对遗传距离数据表明斑颈裸胸鳝(G. margaritophorus)和网纹裸胸鳝(G. reticularis)差异最大(0.177),褐祼胸鳝(G. hepaticus)与布雷顿氏裸胸鳝(G. breedeni)差异最小(0.022);(3)NJ树、ME树表明裸胸鳝属内部存在3个平行进化的姐妹分支,分支内部的种类组成与地理分布无关。     

大型多管水母的绿色荧光蛋白

采用PCR扩增和southern杂交筛选相结合的方法,从厦门水域的大型多管水母中分离到了新的绿色荧光蛋白基因gfpxm,并在大肠杆菌中进行了表达.gfpxmDNA序列编码区长为1042bp,包含3个外显子和两个内含子,cDNA编码区全长为717bp.gfpxmcDNA与已知野生型Aeqgfp 10cDNA长度一致,核苷酸同源性为81.9%,推导的氨基酸序列全长为238个氨基酸,与AeqGFP10的氨基酸同源性为83.6%.将gfpxm克隆至pTO-T7表达载体,GFPxm在大肠杆菌BL21中的表达量达菌体总蛋白的50%左右.荧光性质和强度分析结果表明,GFPxm蛋白的激发峰为476nm,发射峰为496nm,荧光量子产率为1. GFPxm蛋白的荧光很稳定,对热、碱性、变性剂和盐等有较强抗性.     

基于18S和ITS-5.8S rDNA基因序列的白色霞水母(Cyanea nozakii)的分子鉴定与检测

采用通用引物PCR扩增法,测定了辽东湾海域的白色霞水母(Cyanea nozakii)螅状体、碟状体及水母体的18S以及ITS-5.8S r DNA序列,同时利用Gene Bank数据库中已有同源序列对其进行序列分析及系统分析。结果显示,白色霞水母3个个体的18S和ITS-5.8S r DNA序列完全一致。白色霞水母样品的ITS-5.8S r DNA序列与Gen Bank中未知真核生物的序列高度相似(≥99%),推测该物种可能是早期发育阶段(卵、浮浪幼虫或碟状体)的白色霞水母样品。霞水母属不同种间18S r DNA序列经比对后同源序列长度为1709bp,多态位点数33个;比对后ITS1同源序列长度为368bp,其中变异位点203个,简约信息位点数178个,单变异位点21个。基于18S r DNA基因序列的霞水母属种内和种间平均遗传距离分别为0、0.008,而基于ITS1序列的霞水母属种内和种间平均遗传距离分别为0.019、0.284。基于ITS1的种间遗传距离是种内遗传距离的15倍,适合于进行物种鉴定。NJ系统树的结果也表明同种的不同个体各自聚枝,其聚类结果大致与形态分类吻合。研究表明,ITS基因片段在霞水母不同种间变异较大,更适于大型水母种类鉴定、检测及属内种间水平的系统进化研究。     

两种新贝尼登虫28S rRNA序列分析及其亲缘关系探讨

采用一对特定引物对形态相近的单殖吸虫纪新贝尼登虫和梅氏新贝尼登虫的基因组DNA进行PCR扩增,获得其28SrRNA的350bp左右的特异片段.测序后经软件分析发现两者同源的337bp序列仅存在一个碱基的差异,遗传相似度达99.70%,甚至高于不同海区不同宿主梅氏新贝尼登虫间99.41%的相似度,与贝尼登虫属3个虫种的同源序列间的遗传差异度为2.08%～11.73%.通过UPGMA和MP聚类分析也可看出,纪新贝尼登虫和梅氏新贝尼登虫的遗传相似性是极为相近的.虽然两种新贝尼登虫的形态特征和遗传多样性极为相似,但它们是否同属于一个种还不能确定,需要经进一步的形态系统比较和更多的基因分析才能得出客观的、公认的结果.     

海洋绿藻气生硬毛藻(Chaetomorpha aerea)和线形硬毛藻(C. linum)的形态与分子鉴定

Green macroalgae Chaetomorpha aerea and C. linum are taxonomically confused. In this paper, we tried morphological and molecular analyses to separate these two species. C. aerea and C. linum can be distinguished from morphological characteritics, such as frond dimension, cells size and shape, their mean length/width ratios(LWR), and cell walls constriction. Thalli of C. aerea attenuate basipetally, with diameter 270–500 μm at upper portion, 160–360 μm at middle portion, 100–160 μm at basal portion. For the upper part, the length of cells is less than their diameter. Cell walls usually constrict at the dissepiments, which are pellucid or colorless and give the filament beaded appearance. In contrast, thalli of C. linum often have a constant diameter of 90–300 μm within the same individual, cell walls usually do not constrict and cells are cylindrical or barrel shaped. The LWR is larger than that of C. aerea. Results show that the pairwise distance between two species is 3.6%–3.7% for 18 S r RNA gene and 53.5%–54.3% for ITS region. In phylogeny, they distribute at distant clades, which confirms a genetic divergence at molecular level. In addition, morphological data indicates that filament diameter of C. linum samples is highly variable, ranging from 90 μm to 300 μm. Then these two species can be considered as separate species.     

中国近海浮游桡足类中华哲水蚤（Calanussinicus Brodsky）的分子系统地理学和种群遗传结构研究

Planktonic copepod Calanus sinicus is the dominant meso-zooplankton in the Northwest Pacific Ocean. To better understand its population dynamics and phylogeographic patterns, 243 C. sinicus individuals were collected from seven locations across the shelf waters of China and its population genetics was studied by mitochondrial DNA cytochrome oxidase I(mtCOI) sequences analyses. Thirty-nine different sequences, or haplotypes, were detected with moderate haplotype diversity(h=0.749) and low nucleotide diversity(π=0.003) for all populations. The evolutionary divergence between geographic populations varied from 0.24% to 0.37%, indicative of very limited genetic differentiation. Visualized minimum spanning network(MSN) and phylogenetic analysis of all the detected haplotypes did not reveal any clear phylogeographic pattern. Furthermore, AMOVA data showed no significant spatial population differentiation existed among the individuals collected across China shelf waters. Pairwise FST values showed that population collected from northwest of the East China Sea(ECS) displayed a low difference to other populations. Mismatch distribution analyses and neutrality tests indicated that C. sinicus might undergo a demographic/population expansion. No significant population genetic structuring was detected, indicating an extensive gene flow among the C. sinicus populations. Our results provide molecular evidence for the hypothesis that C. sinicus in the northwestern South China Sea in winter is transported from the East China Sea and the Yellow Sea by the China Coastal Current during the northeast monsoon period.     

2种分子标记应用于澄黄滨珊瑚群体遗传多样性研究中的可行性

利用PCR技术对澄黄滨珊瑚的2种分子标记（线粒体细胞色素氧化酶亚基1基因COI和核糖体RNA内转录间隔区基因ITS）进行测序,探讨COI序列和ITS序列在澄黄滨珊瑚（Porites lutea）群体研究中的适用性,并从中选出最适合研究澄黄滨珊瑚群体遗传多样性的分子标记．结果显示COI序列变异位点少,成对序列差异在群体内、群体间都很小,不适于澄黄滨珊瑚的群体研究;而ITS区序列个体内成对的序列差异仅为0．35％,可以作为研究澄黄滨珊瑚群体遗传多样性的分子标记;通过对ITS1、ITS2、5．8SrRNA、ITS1＋ITS2及ITS区序列的比较,认为ITS1＋ITS2序列是最适合研究澄黄滨珊瑚群体遗传多样性的分子标记．本研究为以后研究我国沿岸造礁石珊瑚澄黄滨珊瑚的群体遗传结构提供方法依据,从而为保护管理扣恢复受损珊瑚礁生态系统提供遗传学数据支持．     

东海原甲藻的分子鉴定

采用nrDNAITS序列及18S序列两种分子标记,对东海原甲藻和美国国家海洋藻种保藏中心(CCMP)的具齿原甲藻进行分子鉴定,结果表明,两者之间序列非常相似,两者的nrDNAITS序列碱基差异值仅为0.002,nrDNA18S序列的碱基差异值为0.000,根据分子数据,东海原甲藻和美国国家海洋藻种保藏中心的具齿原甲藻应为同一个种.从基因库获取原甲藻的另外3个种nrD-NAITS序列和8个种的18S序列,用计算机软件进行分析和构建分子系统树,结果显示18S序列用于原甲藻的分子鉴定过于保守,而nrDNAITS更适合于该种属界定的分子标准.     

Genetic relationship between Neobenedenia girellae and N. melleni inferred from 28S rRNA sequences

The fragments of 350 bp in 28S rRNA from the closely related monogenea of trematoda, Neobenedenia girellae and N. melleni are obtained by polymerase chain reaction (PCR) amplified using a couple of special primers and then sequenced. The results show that the comparison of 28S rRNA sequences, with only a base varying in 337 bp accounting for 0.3% genetic difference, from the relative species N. girellae and N. melleni parasitized on the different fishes in different farms displays that they possess a very high genetic similarity of 99.7%, higher than that of 99.41% for the single species N. melleni sampled in different areas, and the intraspecific divergence of N.melleni is 0.59%. Meanwhile, the interspecific differences between the two Neobenedenia and three Benedenia (i.e., B. lutjani, B. rohdei and B. seriolae) range from 2.08% tol 1.73%. In addition, UPGMA and MP molecular phylogenetic trees are constructed and proved to be consistent with each other. Though the morphological characteristics and the results of genetic diversity for the two Neobenedenia show a high similarity, whether they belong to a single species or not are still undefined, and the more genes of them should be further investigated, in combination with the systematical and detailed morphological study.     

浮游软体动物长角螺属(Clio)种类的分类学和谱系地理学

许多终生浮游软体动物接近全球分布或呈环球分布,是海洋酸化和谱系地理学研究的良好材料。本文以西北太平洋和北印度洋的长角螺属(Clio)种类为材料,通过测定其线粒体COI基因(mtCOI,55条)和核18S rRNA基因(9条)序列,结合数据库中已有的序列,对该属进行了分类学和谱系地理学研究。结果表明,矛头长角螺(C. pyramidata)和尖棘长角螺(C. cuspidata)在mtCOI基因系统树中均形成4个明显分化的谱系分支,分别为支系A–D和支系E–H。矛头长角螺的支系A为全球分布,中国海及邻近海域可能仅有支系A的存在,支系B、C和D分布于特定海域。尖棘长角螺也存在明显的谱系地理结构,西北太平洋北赤道流南北两侧存在2个不同的支系,分布于吕宋海峡的支系E为一新的谱系分支。各支系内mtCOI基因的K2P遗传距离在0~0.026之间,支系间的遗传距离在0.031~0.089之间。膨凸长角螺(C. convexa)和曲形长角螺(C. recurva)没有明显的地理遗传分化。18S rRNA基因支持支系D为独立种,但不支持其他支系的划分。矛头长角螺和尖棘长角螺内部可能存在隐存多样性。洋流可能会成为物种扩布和基因交流的障碍。     

九龙江口伪镖水蚤科一新种——沈氏伪镖水蚤

记述了采自九龙江口桡足类1个新种——沈氏伪镖水蚤（Pseudodiaptomus sheni Guo&Wang,sp.nov.）,对其形态特征进行了拍照、绘图和描述。形态上,新种头部钝尖,雌性胸部后侧角内缘乳状突起明显、生殖厣末端突起呈长倒刺状、尾叉外侧第2和第3尾刚毛基部膨大、第5胸足外肢第1节内末角突起尖细,雄性第5胸足左足第2基节后缘中部三角形突起狭尖,与火腿伪镖水蚤[P.poplesia（Shen,1955）]存在显著的形态差异;两者基于线粒体细胞色素氧化酶亚基Ⅰ（mtCOI）基因片段的遗传差异为17.4%~19.5%。沈氏伪镖水蚤的命名旨在纪念中国科学院动物研究所甲壳动物分类学家沈嘉瑞（1902-1975）研究员,模式标本保存于厦门大学海洋科技博物馆。     

二种多管水母光蛋白基因的分离、表达及生物活性初步研究

分别从厦门东海域的大型多管水母和细小多管水母中分离到了新的光蛋白基因aeqxm和aeqxxm,并在大肠杆菌中进行了表达.aeqxm和aeqxxmDNA序列的编码区总长均为585bp,无内含子序列,推导的氨基酸序列总长均为195个氨基酸.aeqxm,aeqxxmDNA和AEVAQ440XcDNA之间的核苷酸序列同源性分别为80.7%,85.1%,aeqxm和aeqxxmDNA的核苷酸序列同源性为87.2%.原光蛋白apoaeqxm,apoaeqxxm与AEVAQ440X编码的氨基酸序列之间的同源性分别为84.7%,84.2%,apoaeqxm和apoaeqxxm的氨基酸序列之间的同源性为94.4%.分别将aeqxm和aeqxxm基因克隆至pTO-T7表达载体,apoaeqxm,apoaeqxxm在大肠杆菌中的表达量都达到40%左右.取菌体超声上清与腔肠动物荧光素f、巯基乙醇混合再生后,加入CaC_l2,用荧光全谱仪检测到470nm处的瞬时发光,表明表达的apoaeqxm,apoaeqxxm具有正常的生物学功能.     

外来入侵海洋红藻具孔斯帕林藻Sparlingia pertusa的形态观察及分子系统分析

2015年5月至2016年7月在辽宁省大连市黑石礁海域发现红皮藻科入侵种具孔斯帕林藻Sparlingia pertusa(Postels et Ruprecht)G.W.Saunders,I.M.Strachan et G.T.Kraft,对其进行了详细的形态结构观察和分子系统分析。结果表明:(1)藻体直立;成熟藻体高0.2—0.8m;呈红色或暗红褐色;藻体表面分布着密集的孔洞;皮层由2—3层圆形细胞组成;髓部由3—5层椭圆形薄壁细胞组成。(2)rbc L基因序列分析结果显示本研究的6个具孔斯帕林藻样本之间无碱基差异,与产自日本的样本无碱基差异,与美国和加拿大产的样本之间的碱基序列差异为1bp(0.98%);COI基因序列分析结果显示本研究的6个具孔斯帕林藻样本之间无碱基差异,与产自加拿大的样本之间无碱基差异。具孔斯帕林藻在我国海域首次发现为中国新纪录种,同时发现斯帕林藻属Sparlingia G.W.Saunders,I.W.Strachan et G.T.Kraft为中国新纪录属,认为海洋经济物种太平洋牡蛎和虾夷扇贝的引进、船舶压舱水以及海水的流动等是该种入侵的主要原因。     

基于COI部分序列探讨南海鲳属鱼类系统进化与种群遗传结构

利用线粒体细胞色素 c 氧化酶Ⅰ亚基(COI)部分序列研究了南海区鲳属鱼类(Pampus)银鲳(P. ar-genteus)、珍鲳(P. minor)和中国鲳(P. chinensis)的系统进化与种群遗传结构.通过 PCR 扩增与序列测定获得了长度为643 bp 的 COI 基因片段,其 A、T、G、C 碱基的平均含量分别为25.4%、33.6%、18.9%和22.1%, A+T 含量高于 G+C 含量.64条序列共定义了20种单倍型,包含152个变异位点,简约信息位点148个,单变异位点4个,产生169个点突变.结果表明,银鲳与中国鲳的遗传差异最小,银鲳与珍鲳的其次,而珍鲳与中国鲳的遗传差异最大,3种鲳属鱼类的遗传多样性均呈现较低的水平,应采取有效的保护措施,以避免其遗传多样性水平的进一步丧失.本研究结果为鲳属鱼类资源保护和合理开发利用提供必要的参考     

耳鲍(Haliotis asinina)核糖体小亚基(18S rRNA)编码基因的克隆与序列分析

采用分子生物学的方法,对南海不同海区的两个地理群体耳鲍(Haliotis asinina)18S rRNA基因全长进行了克隆和序列分析,并将耳鲍18S rRNA基因的序列与NCBI数据库中已收录鲍的18SrRNA基因进行了比较。结果发现,南海耳鲍核糖体18S rRNA基因与耳鲍H.asinina isolate H11核糖体18S rRNA基因序列的相同率高达98%;同一地理群体内耳鲍核糖体18S rRNA基因序列完全一致;不同地理群体间耳鲍核糖体18S rRNA基因在碱基组成上的相似率为99%,仅在某些位点处发生了碱基替换,即腺嘌呤(T)被鸟嘌呤(G)替换;同时,将这两个不同群体中耳鲍的18S rRNA基因与泰国耳鲍18S rRNA基因序列进行比较分析发现,它们之间也只是发生了碱基替换。     

海南新纪录种台湾蜈蚣藻(红藻门)的形态学观察和rbcL与COI基因序列分析

通过形态结构观察结合rbcL和COI基因序列分析的方法,发现分布于海南省博鳌的台湾蜈蚣藻(Grateloupia taiwanensis S.M.Lin et H.Y.Liang)为海南新纪录种。结果表明:藻体直立,红色或紫红色,质地柔软黏滑,高6—18cm,宽2—3cm,叶片呈披针形,边缘长出的小育枝亦呈披针形,长5—25mm,宽1—5mm,固着器呈圆盘状;皮层由8—11层细胞构成,髓部非中空,髓丝纵走或相互交错;雌雄异体,精子囊由外皮层细胞形成,球形。果胞枝生殖枝丛主枝由6个细胞构成,辅助细胞生殖枝丛主枝由5个细胞构成(6cpb-5auxb型),均为典型的Grateloupia型。囊果散布于除固着器外的整个雌配子体的表面;四分孢子囊由四分孢子体的内皮层细胞产生,呈十字形分裂。rbcL基因序列分析结果显示4个采自海南的样本与产自台湾南部的台湾蜈蚣藻之间无碱基序列差异;COI基因序列分析结果显示4个样本间无碱基差异,在蜈蚣藻属这一大的进化支中聚集成独立的小分支,区别于其他种。     

Assessment of introduced Kappaphycus (Solieriaceae, Rhodophyta) species relationships in China with molecular markers

Due to morphological plasticity and paucity of diagnostic morphological characters, the taxonomy of Kappaphycus gets more and more confused with the expanding of commercial cultivation. In this study, the phylogenetic relationship of 13 strains of introduced Kappaphycus species in China was defined using DNA molecular markers, such as 18S rDNA, rbcL and cox2-cox3 spacer region. The resolutions obtained by three different molecular markers were compared: both cox2-cox3 spacer region and rbcL sequences are eligible in interspecies identification of Kappaphycus, whereas cox2-cox3 spacer region is more variable than rbcL sequence. There is several basepairs’ discrepancy among 18S rDNA sequences, while it is 100% identical among both cox2-cox3 spacer region and rbcL sequences of the ten strains of K. alvarezii. We suppose that 18S rDNA sequence can provide more information in biogeography study of Kappaphycus than other two DNA sequences.