舌鳎亚科鱼类线粒体控制区快速进化及其重复序列延伸机制初步研究

本研究测定双线舌鳎Cynoglossus bilineatus (Lacepède,1802)、长钩须鳎Parapla gusia bilineata (Bloch,1787)和短钩须鳎Paraplagusia blochii( Bleeker,1851)3种舌鳎亚科鱼类的线粒体(mtDNA)控制区全序列,并与舌鳎亚科其它4种及鲽形目其他科的5种鱼类mtDNA控制区结构和序列进行了比较分析.结果显示,3种舌鳎鱼类的线粒体控制区全长从655～1 155 bp,长度差异明显;舌鳎亚科鱼类控制区结构与其他鲽形目鱼类相似性很低,保守区系列中只能识别出CSB-A和TAS.碱基组成比较发现这3种舌鳎鱼类的AT含量比鲽形目其它鱼类要高.分析认为上述事件可能都是由该类群鱼类控制区的快速进化导致的.所有3种舌鳎的控制区在5'端都存在串联重复序列,每个重复单元中都存在类似于TAS的相关序列,并且重复序列可以形成非常稳定的二级结构.这2种特征为形成线粒体重复序列的非正常延伸机制(Illegitimate elongation model)提供了新的证据,同时,推测了这些舌鳎鱼类重复序列可能的延伸过程.     

笛鲷鱼类的线粒体DNA控制区结构及其系统发育分析

采用PCR扩增直接测序的方法获得了11种笛鲷鱼类的线粒体DNA控制区全序列。结合从GenBank中下载的6种笛鲷鱼类的相应序列进行结构分析,可以将笛鲷鱼类的控制区分为终止序列区、中央保守区和保守序列区三个区域,找到了终止相关的序列ETAS以及一系列保守序列(CSB-F,CSB-E,CSB-D和CSB-1,CSB-2,CSB-3),并给出了它们的一般形式。以黄谐鱼为外群,采用NJ法和ME法构建笛鲷鱼类的分子系统树。分子系统发育分析表明,线粒体DNA控制区序列适合于笛鲷鱼类的系统发育分析,而且支持Allen关于笛鲷属的系统形态分类学观点。     

基于线粒体DNA部分片段探讨石鲽与星突江鲽的亲缘关系

比较分析了石鲽和星突江鲽线粒体基因组COI、Cytb基因以及D-loop片段总长度为1175 bp的核苷酸序列,探讨了石鲽与星突江鲽的亲缘关系。2种间共检测到95处核苷酸替代,蛋白质编码基因上的核苷酸替代主要是第三密码子位点上的同义替换。核苷酸组成分析结果表明:3个目的片段的鸟嘌呤(G)含量普遍较低,在2个蛋白质编码基因第三密码子位点上表现得尤为明显。线粒体COI、Cytb基因和D-loop片段序列分析显示石鲽与星突江鲽间平均遗传距离分别为0.043、0.062和0.153,属于属内种间差异水平。2种鲽鱼在线粒体基因组不同片段上存在明显的遗传分化,核苷酸替代速率由大到小依次为D-loopCytbCOI。贝叶斯法、邻近距离法和最大简约法构建的系统发育树一致,皆显示石鲽与星突江鲽遗传关系很近。基于Cytb基因片段序列的分析结果表明:石鲽与星突江鲽的分歧时间约为185万年,分化事件发生于更新世中期(Middle Pleistocene)。     

褐斜鲽(Plagiopsetta glossa)线粒体基因组特征及重排机制研究

冠鲽科(Samaridae)隶属于鲽形目(Pleuronectiformes), 包含冠鲽属(Samaris)、沙鲽属(Samariscus)和斜鲽属(Plagiopsetta)。目前研究表明, 冠鲽(Samaris cristatus)和满月沙鲽(Samariscus latus)的线粒体基因组结构都有重排, 并且两者的基因数量也有差别。为检测斜鲽属鱼类中是否也有不同的特征结构, 我们选用褐斜鲽(Plagiopsetta glossa)作为代表种进行斜鲽属鱼类线粒体基因组特征分析, 同时与冠鲽属及沙鲽属鱼类的线粒体基因组特征进行对比。分析显示, 褐斜鲽的线粒体基因组全长为18723bp, 包括39个基因: 13个蛋白基因、24个tRNA基因、2个rRNA基因、2个控制区、1个轻链复制起点和比典型基因组多的13个间隔子。和经典鱼类的线粒体基因组相比, 褐斜鲽和满月沙鲽都多了tRNA-Cys和tRNA-Tyr两个tRNA, 冠鲽只多了tRNA-Cys, 且3个种类都多了一个控制区, 但褐斜鲽与满月沙鲽的基因排列顺序相同。褐斜鲽线粒体基因的重排导致不同位置的6个tRNA形成了六连体基因簇“tRNA-Cys₁-Tyr₁- Ser1-Lys-Arg-Ser2”, “ND5-ND6-Glu-Cytb-Thr”则位于六连体之后, 但这11个基因相对的排序没有发生变化。采用双复制随机丢失模型(double replications and random loss, DRRL)对褐斜鲽基因的重排现象进行分析, 认为该鱼类基因数量、排列顺序以及比典型基因组多13个间隔子等特征为该模型提供了新的依据。     

基于线粒体DNA控制区的黄姑鱼养殖群体与野生群体比较研究

黄姑鱼(Nibea albiflora)是我国重要的经济鱼类.由于受到过度捕捞和环境污染等因素的影响,野生黄姑鱼资源量急剧下降.为了解黄姑鱼野生群体与养殖群体的种质资源现状,本研究扩增了2个野生群体和2个养殖群体的线粒体DNA控制区高变区部分序列,同时结合NCBI数据库中部分已发表序列进行分析.研究显示:173个黄姑鱼...     

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。     

星斑川鲽、大菱鲆及其杂交后代的线粒体DNA 序列比较分析

为了揭示星斑川鲽(Platichthys stellatus)♀×大菱鲆(Scophthalmus maximus)♂杂交后代的种质遗传属性,作者采用线粒体(mt)DNA COI基因片段和控制区(D-loop)序列对星斑川鲽、大菱鲆及两种间的杂交后代(星斑川鲽♀×大菱鲆♂)遗传特性进行研究。研究结果显示,基于mtDNA COI和D-loop序列结果显示星斑川鲽和大菱鲆的种间遗传距离分别为22.9%和41.2%,相似的研究结果显示星斑川鲽♀×大菱鲆♂杂交后代与大菱鲆的遗传距离分别为22.9%和41.2%,遗传差异极其显著。而基于mtDNA D-loop序列结果显示星斑川鲽♀×大菱鲆♂杂交后代与星斑川鲽的遗传距离仅为0.4%,并且在mtDNA COI基因片段上两者序列完全一致,杂交后代在线粒体DNA上呈现明显的偏母遗传。     

我国南部海域条纹斑竹鲨线粒体DNA控制区遗传多态性研究

摘要:在对我国南部沿海闽东、闽南、粤西、海南、北部湾5个海域的条纹斑竹鲨群体线粒体控制区多态性研究中,获得长度为1 094~1 096 bp的线粒体控制区完整序列。序列比对发现了6个多态性核苷酸位点,定义了8个单倍型。5个群体的单倍型多样度(h=0.542 5~0.744 8)和核苷酸多样度(π=0.000 571~0.000 980)均处于较低水平,说明条纹斑竹鲨的线粒体DNA进化速率较低。分子方差分析(AMOVA)结果显示群体间的遗传差异较小(Fst=0.216 26,P<0.000 1),变异主要发生在群体内部。10 000步Markov链计算的群体间遗传分化概率及单倍型系统地理学分析结果将5个群体分成两个地理种群(台湾海峡种群、南海北部种群)。综合分析表明条纹斑竹鲨的基因流主要在浅海近岸水域扩散,遗传变异程度受地理结构和距离隔离影响。     

基于线粒体DNA控制区序列的黑鲷亲鱼、放流及海捕群体遗传多样性比较分析

为了解黑鲷(Acanthopayrus schlegelii)种质资源现状以及放流群体可能对野生群体产生的遗传学影响,本研究采用线粒体DNA控制区序列对采自舟山、莱州和南通的黑鲷亲鱼、放流群体和海捕群体进行了遗传学比较研究。研究显示：764尾黑鲷个体共检测到69个单倍型,其中亲鱼群体与放流群体的共享单倍型为5个、亲鱼群体与海捕群体的共享单倍型为6个,放流群体与海捕群体的共享单倍型为27个。亲鱼群体、放流群体和海捕群体的单倍型多样度分别为0.849,0.786～0.935和0.850～0.951,核苷酸多样度分别为0.011,0.005～0.009和0.008～0.009。群体间遗传分化指数F_ST显示,黑鲷亲鱼群体与放流群体、放流群体间以及放流群体与海捕群体均产生中等程度的遗传分化。研究结果表明,黑鲷亲鱼群体、放流群体以及海捕群体的遗传多样性均较高,说明放流群体的种质资源良好,但黑鲷苗种与海捕群体间存在较大的遗传分化,仍需开展其遗传多样性监测工作,以保护黑鲷的优质种质资源。     

东海几种鳗鲡目鱼类DNA条形码研究

本研究采集了分布于中国东海的前肛鳗(Dysomma anguillaris)、短尾蛇鳗(Ophichthus brevicaudatus)、艾氏蛇鳗(Ophichthus evermanni)、海鳗(Muraenesox cinereus)、黑尾吻鳗(Rhynchoconger ectenurus)、微鳍新鳗(Neenchelys parvipectoralis)、大头蚓鳗(Moringua macrocephalus)、梅氏美体鳗(Ariosoma meeki)和星康吉鳗(Conger myriaster)9种鳗鲡目(Anguilliformes)鱼类,采用PCR技术扩增了线粒体COI基因片段序列, 结合GenBank数据库中下载的5种鳗鲡目鱼类同源序列, 分析比较了序列组成和差异, 并以光海鳝(Muraena argus)和细点海鳝(Muraena augusti)为外群, 基于最大似然法构建了鳗鲡目中6科11属14种鱼类的系统发育树, 探讨了该类群鱼类的系统进化关系。结果显示:72条序列共检测到43种单倍型, 4种碱基含量分别为27.4%(T)、28.2%(C)、25.8%(A)、18.6%(G), 平均A+T含量(53.2%)高于G+C含量(46.8%), 表现出明显的碱基组成偏好性。基于K2P(Kimura 2-parameter)模型计算得出不同种间的平均遗传距离为0.218 8, 不同属间的平均遗传距离为0.225 0, 不同科间的平均遗传距离为0.232 7, 分类阶元越高, 遗传距离越大。系统进化树显示蛇鳗科物种都能够形成独立的分支, 并得到有效的区分, 而其他类群存在混杂现象。以上结果表明, 由于鳗鲡目鱼类种类多且分布广,线粒体COI基因只适用于较低分类阶元(如科内属间、属内种间)间的物种鉴定, 该类群鱼类系统发育关系还有待于结合多种DNA条形码进行深入探讨。     

Comparative mitochondrial genome analysis of Cynoglossidae (Teleost: Pleuronectiformes) and phylogenetic implications

Generally, a teleostean group(e.g., family or genus) owns one type or a set of similar mitochondrial gene arrangement. It is interesting, however, that four different types of gene arrangement have been found in the mitochondrial genome(mitogenome) of Cynoglossidae species. So far, the possible mechanisms of mitogenomic gene rearrangement and its potential implications have aroused widespread attention and caused lots of controversy. Here, a total of 21 Cynoglossidae mitogenomes and a newly sequ...     

利用线粒体DNA 控制区部分序列分析不同地理群体大泷六线鱼遗传多样性

利用PCR技本扩增了6个野生地理群体大泷六线鱼(Hexagrammos otakii)线粒体DNA控制区的部分序列,共获得352bp碱基序列,31尾个体定义了22种单倍型.中性检验Fu's Fs值为-0.14881(P＜0.01).分子变异分析(AMOVA)结果显示:遗传分化指数Fst=0.7398(P＜0.01),73.98％的变异来自群体间,26.02％的变异来自群体内.根据不同个体间的遗传距离构建了NJ和MP系统树,两种方法获得了相似的进化树.其中青岛群体与旅顺群体的一部分个体单独成支,其它群体聚为1支.研究结果表明,大泷六线鱼群体遗传多样性较为丰富,群体间发生了较大的遗传分化,证明线粒体DNA控制区基因可用于大泷六线鱼群体内及群体间遗传多样性的分析.     

Comparative mitochondrial genome analysis of Sesarmidae and its phylogenetic implications

Here, we sequenced the complete mitogenome of Parasesarma eumolpe (Brachyura: Grapsoidea: Sesarmidae) for the first time. The characteristics of this newly sequenced mitogenome were described and compared with other Sesarmidae species. The 15 646-bp mitogenome contains 13 protein-coding genes (PCGs), two ribosomal RNA genes (rRNAs), 22 transfer RNA genes (tRNAs), and an A-T rich region. All of the PCGs are initiated by the start codon ATN and terminated by the standard TAN codon or an incomplete T. The pairwise Ka/Ks ratio analysis shows that all 13 PCGs are under purifying selection, whereas the ATP8 gene is an outlier, with pairwise comparison values ranging from neutral selection (0.000) to positive selection (1.039). The gene arrangement of P. eumolpe compared with ancestral Decapoda shows the translocation of two tRNAs (tRNA-His and tRNA-Gln), which is identical to other Sesarmidae species. Phylogenetic analyses show that all Sesarmidae species are placed into one group, and the polyphyly of Eriphioidea, Ocypodoidea, and Grapsoidea is well supported. The relationship between gaps in the QIM region and the phylogeny of Sesarmidae is analyzed. It is obvious that both the G5 (the gap between Q and I) and G6 (the gap between I and M) decrease progressively with the evolution process. These results will help to better understand the genomic evolution within Sesarmidae and provide insights into the phylogeny of Brachyura.     

Comparative mitochondrial genome analysis of Varunidae and its phylogenetic implications

Complete mitochondrial genomes(mitogenomes) can indicate phylogenetic relationships, as well as useful information for gene rearrangement mechanisms and molecular evolution. Currently, the phylogenetic location of the genus Varuna(Brachyura: Varunidae) has not been well resolved mainly because of limited representatives(only two extant species). Here, we determined a new mitogenome of this genus(Varuna litterata) and added the published mitogenomes to reconstruct the phylogeny of Varunidae. The ...     

Levels and patterns of genetic variation in Pampus minor:Assessment of a mitochondrial DNA control region sequence

Pampus minor is an important commercial fish. Due to the similarity of external morphological characteristics among the genus Pampus species, P. minor has often been identified as the juvenile group of both P. cinereus and P. argenteus. While little genetic background on this species is known, this study was based on control region sequences and provided the first evaluation of the genetic signature of 264 individuals of P. minor from 11 populations along the coasts of China and Malaysia. The results indicate high genetic haplotype diversity and low nucleotide diversity in this species. Additionally, two differentiated haplotype lineages were identified in the P.minor populations. However, phylogenetic structures corresponding to the geographical locations were unable to be established. Analysis of molecular variance identified a vast majority of the genetic variation occurring within populations. F-statistic test value(FST) of pairwise indicated that great differences existed between the Chinese and Malaysian P. minor populations. For the Chinese populations, the genetic differences were insignificant with the exception of the Xiamen population, which is a marginal population. During the late Pleistocene, a population expansion of P. minor occurred. These expanded populations originated from the glacial refugium in the South China Sea and then rapidly occupied and adapted to their new habitat. The results of this study provide genetic information for ensuring the protection and management of P. minor resources.     

Gene characterization and phylogenetic analysis of four mitochondrial genomes in Caenogastropoda

Caenogastropoda is a highly diverse group, containing ～60% of all existing gastropods. Species in this subclass predominantly inhabit marine environments and have a high ecological and economic value. Owing to the increase in relevant phylogenetic studies, our understanding of between species relatedness in Caenogastropoda has improved. However, the biodiversity, taxonomic status, and phylogenetic relationships of this group remain unclear. In the present study, we performed next-generation sequ...     

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.     

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。     

基于COI序列的翡翠股贻贝Perna viridis线粒体遗传特性分析及其近缘种间的系统关系探讨

应用通用引物 COIL 1490和 COIH 2198对翡翠股贻贝Perna viridis的性腺和体细胞线粒体DNA进行PCR扩增,获得661bp长度的COI基因片段,经过比对性腺与体细胞的COI片段,发现雄性性腺与体细胞COI基因均为一个单倍型,即体内只有一种线粒体DNA类型,没有发现双单性遗传现象,雌、雄性腺的COI基因片段变异率很低（0.31%）。应用PAUP构建了NJ树、MP树以及贝叶斯法构建了贝叶斯树,对股贻贝属3种间的系统关系进行了分析,结果表明,翡翠股贻贝P. viridis与P. canaliculus 和 P. perna 之间的分化与分歧年代的估算是相吻合的。