基于DNA条形码技术的珠江口春季鱼卵和仔稚鱼种类组成和分布特征的研究

采用线粒体COⅠ和12S rRNA基因片段作为DNA条形码,分析珠江口春季鱼卵和仔稚鱼种类组成和分布特征,并探究两种条形码在鱼卵和仔稚鱼种类鉴定中的适用性。研究共扩增样本391个,成功鉴定的鱼卵和仔稚鱼共7目25科42属60种（2种未鉴定到种）。其中,以鲈形目（Perciformes）种类和数量最多,种类数占比为51.6%,数量占比为47.91%;其次为鲱形目（Clupeiformes）,种类数占比为25%,数量占比为34.56%。优势种10种,其中凤鲚（Coilia mystus）优势度最高,为0.071;棘头梅童鱼（Collichthys lucidus）最低,为0.014。COⅠ和12S rRNA基因片段扩增结果显示,鱼卵和仔稚鱼12S rRNA基因片段扩增成功率（95.60%）明显高于COⅠ基因（43.22%）。遗传距离和ABGD分析显示,COⅠ基因种内遗传距离为0～0.005（平均0.003）,种间遗传距离为0.061～0.376（平均0.253）,两者间存在明显的“条形码间隙”,ABGD划分结果与数据库比对结果一致;12S r RNA基因种内遗传距离为0～0.011（平均0...     

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。     

鰶亚科两种鱼类的线粒体16S rRNA基因片段序列的比较研究

对鰶亚科两种鱼类的线粒体16S rRNA基因片段进行了PCR扩增和序列测定,分析比较了两种间的序列差异。斑鰶(Konosirus punctatus)16S rRNA基因片段长度为572bp,在3个个体中检测到2个单倍型,花鰶(Clupanodon thrissa)序列长度为575bp,两种间存在30个核苷酸位点(5.2%)的变异。基于木村双参数进化模型得到两种间的遗传距离为0.043。以太平洋鲱和寿南小沙丁为外群构建的NJ树表明,斑鰶和花鰶的亲缘关系较近,而与美洲真鰶(Dorosoma cepedianum)的亲缘关系较远。     

10种蟹类18S rDNA 和COⅠ基因序列分析及其分子系统发育研究

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1780~1787 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-海洋蟹类祖先提供了分于生物q证惦,开上火亚N内尔量分别为26.88%.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。COⅠ基因系统发育树真实地反映了住属各物种之间的进化关系,和传统分类非常吻合,为形态特征相似的姆类鉴定提供了-种快速准确的方法。     

基于16s rRNA基因片段的长臂虾科系统发育初步研究

长臂虾科(Caridea:Palaemonidae)是真虾类中最大的科级单元之一,为了探索长臂虾科内部的系统演化关系,作者采用从Genbank中下载的长臂虾科两亚科(Palaemoninae,Pontoniinae)14属30种长臂虾的线粒体16s rRNA基因序列片段,以鼓虾科(Alpheidae)细足鼓虾(Alpheus gracilipes)为外群分析长臂虾亚科和隐虾亚科之间的系统发育关系。在获得的466个序列位点中,变异位点263个,简约信息位点213个。DNA序列分析显示,隐虾亚科的德曼隐虾属(Manipontonia)与长臂虾亚科的遗传距离(0.211)要小于其与所在亚科的遗传距离(0.245);此属在基于贝叶斯法(BI)和邻接法(NJ)构建的系统发育树中也与长臂虾亚科的种属聚合为一支,然后与隐虾亚科种属聚合的一支成为姊妹群。结合此属与长臂虾亚科尾瘦虾属(Urocaridella)形态相似的特征,建议对德曼隐虾属在长臂虾科中的分类地位进行重新评估。除隐虾亚科德曼隐虾属聚合到长臂虾亚科聚类簇外,两亚科所属的其他种属各自聚合为一支,在系统树中互为姊妹群,支持将长臂虾分为两亚科的分类系统。     

8种石首鱼类线粒体基因组特征及分子系统进化分析

为探讨石首鱼科(Sciaenidae)鱼类分子系统进化关系,采用生物信息学方法分析了黑鳃梅童鱼(Collichthys niveatus)、棘头梅童鱼(C.lucidus)、大黄鱼(Larimichthys crocea)、小黄鱼(L.polyactis)、鮸鱼(Miichthys miiuy)、白姑鱼(Pennahia argentata)、黄姑鱼(Nibea albiflora)和皮氏叫姑鱼(Johnius belangerii)共8种石首鱼类线粒体基因组全序列的基本特征。结果显示,除皮氏叫姑鱼外,其余7种石首鱼类编码的37个基因排列顺序与脊椎动物线粒体基因组相同。基因组碱基分布存在不均衡现象,A+T含量高于G+C含量。线粒体基因组的基因变异位点分析结果表明,ND4和ND5基因可作为COI基因的辅助分子标记,应用于石首鱼类群体遗传学的研究中。黄鱼亚科5种鱼类13个蛋白质编码基因的Ka/Ks比值远低于1,显示出较强的纯化选择。皮氏叫姑鱼与其他石首鱼间的遗传距离均较大且亲缘关系较远,暗示叫姑鱼属或为石首鱼类中较为原始的类群。基于线粒体基因组全序列构建NJ系统树支持黄鱼亚科和白姑鱼亚科亲缘关系较近的形态学结论。而基于去除控制区后序列和13个蛋白质编码基因序列构建的系统树则表明两亚科鱼类间的差别在非编码区更为明显。     

相手蟹属两种蟹类线粒体16SrRNA基因序列的比较

测定了相手蟹属（Sesarma）红螯相手蟹（S．haematocheir）和褶痕相手蟹（S．plicata）线粒体16SrRNA基因部分片段的序列,二者的序列长度相同,均为533bp,且A、T、G、C的含量相似,分别为198bp（37．1％）,206bp（38．6％）,84bp（15．8％）,45bp（8．4％）和200bp（37．5％）,205bp（38．5％）,81bp（15．2％）,47bp（8．8％）;二者的序列有49处差异,其中21个位点为转换、22个位点为颠换和6个缺失／插入位点。进一步对20种相手蟹属蟹类的长度为361bp的16SrRNA基因同源序列进行分析,发现AT的含量为78．6％～82．9％,明显高于GC的含量,且存有91个变异位点。从NJ树和遗传距离来看,在分布于中国的3种相手蟹中,无齿相手型（S．dehaani）和红螯相手蟹的亲缘关系最近（d=0．0151）,而它们与褶痕相手蟹的亲缘关系则较远（d=0．0924／0．09231。分布于中国的相手蟹和分布于北美的相手蟹之间存在着较大的遗传距离（差异）,表明它们之间有着较远的亲缘关系,互为单系起源。     

基于16S rRNA 部分序列探讨部分鳚亚目鱼类的分子系统进化关系

通过PCR扩增获得了3科5属6种中国黄渤海海域的鳚亚目(Blennioidei)鱼类的线粒体16S rRNA基因序列片段约669bp碱基,结合来自 GenBank的5种鳚亚目其他科鱼类的相应基因片段,并以眼斑雪冰鱼(Chionodraco rastrospinosus)为外群,生成供系统发育分析的序列矩阵,利用MEGA 4.0软件分析序列的碱基组成、差异百分比、转换/颠换值等,应用最大简约法(MP)和邻接法(NJ)构建系统发育树.结果显示:在鳚亚目鱼类的16S rRNA 片段生成的序列矩阵中发现有碱基的插入缺失现象,共有207 bp变异位点,转换/颠换值为0.8,碱基平均差异为3.36;支持绵鳚(Enchelyopus elongates)归于鳚亚目绵鳚科(Zoarcidae),鳚(Azuma emmnion)归于鳚亚目线鳚科(Stichaeidae);方氏云鳚(Enedrias fangi)和云鳚(Enedrias nebulosus)种间遗传距离只有0.01,亲缘关系最近.     

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.     

Morphometric and molecular data on two mitochondrial genes of a newly discovered chimaeran fish (Hydrolagus melanophasma, Chondrichthyes)

Fresh and preserved (type material) specimens of the black ghost chimaera Hydrolagus melanophasma were compared for morphometric characteristics. A molecular comparison was also performed on two mitochondrial gene sequences (12S rRNA and 16S rRNA gene sequences). While significant differences in measurements were found, the differences were not attributable to sexual dimorphism or the quality of the specimens, but to the sample size and the type of statistical tests. The result of the genetic characterization showed that 12S rRNA and 16S rRNA genes represented robust molecular markers that characterized the species.     

仿刺参(Apostichopus japonicus) mtDNA三个基因片段的序列分析

采用PCR技术对中国烟台、威海和莱州三个地点仿刺参的16S rRNA、COI、IrRNA-COI三个mtDNA基因片段进行了扩增和测序,分别得到了长度约为570bp、640bp和900bp的三段序列,分析了三个采样点样品的遗传多样性。结果表明,每段基因序列扩增均获得两种单倍型,已在Genbank中注册(注册号码:AY852278—AY852283)。通过比较,三个地点样品的序列差异不显著,无缺失、插入、颠换的现象,只有个别位点出现转换,其中16S rRNA序列最为保守,16S rRNA、COI、IrRNA-COI三段序列A T的平均含量为56·2%、59·2%、61·8%,均大于G C含量。三个采样点样品同源性为99·84%—99·96%。将获得的仿刺参DNA序列和Genbank中的来自东太平洋8个外群进行基因序列比较,结果发现,不同目、科的海参的序列差异显著。采用DNAsp统计了各类位点数;MEGA2·1分析了碱基组成和遗传距离,构建了系统树。系统树体现的分类关系与这些物种的形态学分类关系完全一致。     

缢蛏六群体线粒体DNA-COI基因序列变异及群体遗传结构分析

利用线粒体DNA细胞色素氧化酶亚基(COI)基因序列片段对江浙闵沿海地区缢蛏三个野生群体(江苏射阳-WS、浙江象山-WX,福建霞浦-WP)和三个养殖群体(江苏射阳-CS、浙江象山-CX、福建焦城-CJ)的遗传结构进行初步分析.以特异引物进行PCR扩增,经纯化、测序、同源序列比对获得长度为556bp的核苷酸序列,其中A+T含量为66.2%,显著高于G+C含量.在缢蛏六群体98个个体中共检测到了56个单倍型和66个核苷酸多态位点,多态位点比例为11.7%.野生群体的平均核苷酸差异数和核苷酸多样性指数略高于养殖群体,但是野生群体和养殖群体的单倍型多态性指数均大于0.9,其单倍型较为丰富.此外,六群体均有各自特有的单倍型,但只有射阳野生群体与其他群体无共享单倍型,具有鉴定该群体的特异碱基序列.遗传距离和聚类结果显示,养殖群体与象山野生群体和霞浦野生群体间亲缘关系较近.     

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。     

10个菲律宾蛤仔野生群体的遗传多样性研究

对我国沿海地区10个菲律宾蛤仔野生群体线粒体16S r RNA和COI基因部分序列进行测序,分别得到了长度为473bp和632bp的片段。结果表明,16S r RNA 193条序列A+T平均含量为66.6%,共检测到21个变异位点,193个个体具有22种单倍型;COI基因183条序列A+T平均含量为64.8%,共检测到126个变异位点,183个个体具有67种单倍型。基于群体间遗传距离利用Mega5.1软件构建10个群体的NJ树,聚类结果表明,大连群体和荣成群体聚为一支,其余8个群体聚为一支。AMOVA分析表明,大连群体和荣成群体间分化不显著,而荣成、大连群体与其余8个群体间的分化达到极显著水平(P0.01),说明我国沿海的菲律宾蛤仔野生群体存在一定的遗传分化。     

16S rRNA is a better choice than COI for DNA barcoding hydrozoans in the coastal waters of China

Identification of hydrozoan species is challenging, even for taxonomic experts, due to the scarcity of distinct morphological characters and phenotypic plasticity. DNA barcoding provides an efficient method for species identification, however, the choice between mitochondrial cytochrome c oxidase subunit I（COI） and large subunit ribosomal RNA gene（16S） as a standard barcode for hydrozoans is subject to debate. Herein, we directly compared the barcode potential of COI and 16S in hydrozoans using 339 sequences from 47 pelagic hydrozoan species. Analysis of Kimura 2-parameter genetic distances（K2P） documented the mean intraspecific/interspecific variation for COI and 16S to be 0.004/0.204 and 0.003/0.223, respectively. An obvious ＂barcoding gap＂ was detected for all species in both markers and all individuals of a species clustered together in both the COI and 16S trees. These results suggested that the species within the studied taxa can be efficiently and accurately identified by COI and 16S. Furthermore, our results confirmed that 16S was a better phylogenetic marker for hydrozoans at the genus level, and in some cases at the family level. Considering the resolution and effectiveness for barcoding and phylogenetic analyses of Hydrozoa, we strongly recommend 16S as the standard barcode for hydrozoans.     

泰国近海习见有毒立方水母和钵水母的遗传分析

本研究利用线粒体16S rDNA和核基因18S rDNA片段,对泰国沿海常见的有毒水母进行遗传分析,并比较了2个基因片段作为通用分子标记,在研究水母类多个纲的遗传多样性中的应用。研究发现,泰国近海的有毒水母存在较高的遗传多样性,所获得的32个样品可以分为9个种,包括4种钵水母、4种立方水母和1种水螅水母。然而,完全确定各种的分类地位,还需要更多的形态、生活史等方面信息。两个基因片段均能明确区分各种类,但核基因18S序列比线粒体基因片段更为保守。根据16S基因片段序列计算水母种内和种间的K2P(Kimura 2-parameter)遗传距离,发现所研究的9个水母种类,种内遗传距离在0~0.050之间,其中94%的种内遗传距离小于0.040,同纲种间的遗传距离为0.204~0.474,其中91%的种间遗传距离大于0.250;而利用18S基因,种内距离在0~0.002之间,同纲种间距离为0.008~0.066(平均为0.038,SE=0.006)。16S的AT碱基含量明显高于核基因18S,且16S的碱基含量在不同纲之间有显著差异,进一步表明水母线粒体16S基因的突变率相对较高,适合研究水母较低分类阶元以及种下的遗传差异。     

基于16S rDNA基因序列探讨引进物种紫扇贝(Argopecten purpuratus)在海湾扇贝属(Argopecten)中的分类地位

秘鲁紫扇贝(Argopecten purpuratus)于2008年被引进我国,与海湾扇贝(Argopecten irradians irradians)成功杂交。为探讨紫扇贝在海湾扇贝属中的分类地位及与相似种海湾扇贝的进化关系,随机选取紫扇贝和海湾扇贝各10个个体,利用通用引物进行16S rDNA基因片段扩增并双向测序。序列分析结果表明,紫扇贝和海湾扇贝扩增获得基因片段长度均为542bp,碱基组成A+T所占比例分别为紫扇贝54.2%和海湾扇贝55.1%。紫扇贝和海湾扇贝种内分别有6和10个变异位点,种间有41个变异位点,且种内和种间变异均为转换或者颠换,无插入/缺失类型。结合Gen Bank同源序列信息,对海湾扇贝属物种进行遗传距离分析及分子系统树的构建。结果表明:海湾扇贝属7种扇贝[紫扇贝(A.purpuratus)、A.irradians、墨西哥湾扇贝(A.i.concentricus)、A.i.irradians、A.nucleus、A.gibbus和A.ventricosus]在系统树上聚为2支,与紫扇贝亲缘关系最近的是A.ventricosus,且该两种扇贝单独聚为一支。其余5种扇贝中,A.irradians、A.i.concentricus和A.i.irradians最先聚为一支,支持A.i.concentricus和A.i.irradians为A.irradians两个亚种的结论;另外,A.nucleus与以上三者也有很近的亲缘关系。该研究结果为海湾扇贝属物种进化、迁移及其遗传育种研究提供了理论基础。     

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cyt b基因序列差异的组合PCR技术快速鉴定五种鳗鲡养殖种类的方法研究

在自然或人为因素下容易出现鳗苗种质混杂的现象,由于鳗鲡苗种在形态上十分相似,难以区分。为了保障鳗农的合法利益和提高养殖效益,急需建立一种能够在现场快速、高效使用的鳗鲡种质鉴定方法。本研究通过比对找出5种常见鳗鲡养殖种类:日本鳗鲡(Anguilla japonica)、美洲鳗鲡(A.rostrata)、花鳗鲡(A.marmorata)、太平洋双色鳗鲡(A.bicolor pacifica)、欧洲鳗鲡(A.anguilla)线粒体细胞色素B(cytochrome b,cyt b)基因的差异序列,基于5个cyt b基因序列差异较大的片段,设计多对引物,分别经过PCR验证和条件优化,挑选出4对引物:aj S1/A1、r-a S1/A2、bp-m S5/A3和m-a S4/A4。将这4对引物组合在同一个反应体系中进行PCR扩增,进行条件优化,筛选出组合PCR的最优条件:退火温度为58oC;退火时间为45s;循环数为27。结果表明,通过扩增产物凝胶电泳中条带的有无及大小可快速准确的鉴定出五个鳗鲡种类。本研究建立的组合PCR方法在3小时内可完成整个种类鉴定过程,同时可使用便携式小型仪器完成操作,可满足现场快速、高效鉴定的要求。此外,通过MEGA5.0软件构建5种鳗鲡线粒体cyt b基因序列NJ进化树,发现花鳗鲡和太平洋双色鳗鲡先聚为一支,再与日本鳗鲡聚在一起,而欧洲鳗鲡和美洲鳗鲡聚在一起,进化树图显示的遗传距离和它们的地理分布的远近相似。     

脊尾白虾(Exopalaemon carinicauda)3 个野生群体mtDNA 16S rRNA 序列差异及长臂虾科系统进化关系

采用PCR扩增和序列测定等技术,对脊尾白虾3个野生群体共计58个个体的线粒体16SrRNA基因片段进行初步研究。结果表明,在获得的长度为509bp核苷酸序列中,共检测到7个变异位点、8种单倍型,除象山湾群体外其它两个群体遗传多样性水平都较低。AMOVA分析表明,象山湾与莱州湾群体有显著的遗传差异,其余群体间的遗传差异不显著。另外,将本研究所得序列与GenBank中长臂虾科11个种的16SrRNA基因片段序列进行比较后,发现其聚类关系与传统分类略有不同,并依据16SrRNA序列变异百分比推测了长臂虾科12个种的大致分化时间。