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。     

DNA条形码技术在鲻科鱼类鉴定中的应用

本研究选用DNA条形码的通用基因片段,采用特异性扩增测序及与GenBank已有序列结合分析的方法,进行了鲻科(Mugilidae)6属17种鱼类的COI基因片段的序列比较、分子树构建和系统进化研究。研究表明,在所得的17种鲻科鱼类共有的555bp COI基因片段中平均GC含量为46.9%。其中,第二密码子位点含量最高(49.8%~56.2%),平均54.9%;第一密码子变化范围最大(31.9%~48.6%),平均42.9%;第三密码子差别不显著(42.5%~43.4%),平均42.7%。依据Kimura-2-parameter模型(K2P),17种鲻科鱼类种内遗传距离的平均值为0.004 5,种间遗传距离为0.191,是种内遗传距离的42倍。在分子系统树上,所有物种均呈单系,5属为独立分支,只有隶属于梭属(Liza)的尖头梭(Liza tade)与莫鲻属(Moolgarda)聚类,表现出与传统形态学分类不一致的结果。本研究结果验证了线粒体COI基因作为DNA条形码对鲻科鱼类进行物种鉴定的有效性,可用于辅助探讨鲻科科下属、种分类阶元系统发育问题。     

核酸分析技术在红藻分子系统学研究中的应用

在红藻的分子系统学研究中,核酸分子数据的获得和应用日益显得重要,因为核酸序列是进化的重要单元,通常以点突变来体现种间/种内的差异,因此能反映物种进化过程的频率.目前,在红藻分子系统学研究中,核酸标记技术有：限制性片段长度多态性（RFLP）、随即扩增多态性DNA（RAPD）、扩增片段长度多态性（AFLP） 和简单重复序列间扩增（ISSR）;相关核酸分析技术涉及到的序列有：内转录间隔区（ITS）、18S和26S rRNA,核糖体大、小亚基（LSU和SSU）,Rubisco基因及大、小亚基.其在红藻品种鉴定、种群遗传、分类和系统进化的研究中起重要的作用.     

企鹅珍珠贝热休克蛋白70基因的克隆与序列比较分析

采用同源克隆和锚定PCR技术,从企鹅珍珠贝Pteria penguin中克隆到热休克蛋白hsp70基因的cDNA全序列.cDNA全长2 308 bp,3'非编码区域(UTR)为234 bp,5'UTR为118 bp,开放阅读框(ORF)为1 956 bp,编码651个氨基酸,分子量为70.97 kd,理论等电点为5.24,有2个糖基化位点:NKSI和NVSA,并含有HSP70家族的3个签名序列:IDLGTTYS,DLGGGTFD和IVLVGGSTRIPKIQK,以及C末端的保守序列EEVD.结合BLAST分析的结果,可以确认获得的cDNA序列为企鹅珍珠贝HSP70的编码序列.与合浦珠母贝Pinctada fucata hsp70的氨基酸序列相比,企鹅珍珠贝多1个糖基化位点NVSA,少1个氨基酸,包括1个氨基酸插入和2个缺失.两者的氨基酸序列一致性高达92%,突变位点52个;两者的核苷酸序列一致性高达79%,突变位点416个.系统发育分析表明两者的亲缘关系最近,与传统分类相符,然后与太平洋牡蛎等聚合在一起.该基因的克隆和比较分析为进一步深入研究珍珠贝类的抗逆机理、抗性育种及其进化具有重要意义.     

盐藻胞浆hsp70 cDNA的克隆及其mRNA的诱导表达

用cDNA末端快速扩增方法克隆得到了一个2652bp的盐藻(Dunaliella salina)胞浆hsp70 cDNA全长，编码着650个氨基酸残基的多肽。推导的氨基酸序列有2个ATP酶结合位点和一个多肽结合区。由克隆得到的盐藻cDNA推导的氨基酸序列，经GenBank blast后与数据库中胞浆hsp70序列一致。与莱茵衣藻(Chlamydomonas reinhardtii)、人、小麦(Triticum astivum)和啤酒酵母(Saccharamyces．cerevisiae)胞浆hsp70的序列一致性分剂为83％、80％、81．5％和80．5％。Northern印迹显示，90min后，mRNA量在40℃热休克时是光诱导时的3倍。光诱导则使hsp70 mRNA积累相对迟缓。结果表明，所克隆得到的hsp70基因蛋白产物定位在盐藻细胞浆中，光诱导和热休克均可以使hsp70 mRNA水平明显增高，但以热休克为显著。     

委内瑞拉产地龙须菜藻红蛋白基因的克隆及其系统学研究

本文报道了红藻 Gracilaria lemaneiformis委内瑞拉株的藻红蛋白基因的部分序列 ,将所得序列与其它红藻 - Rhodella violacea,Polysiphonia boldii,Griffithsia monolis,Porphyra tenera,Porphyra yezoensis及青岛产龙须菜的相应序列对齐后 ,进行了系统学研究。结果显示 ,同一属的藻红蛋白 α和 β亚基之间的间隔序列 ,从长度到核苷酸序列均非常相似 ,而同一科不同属或同一目的科间的该序列有很大的不同 ;两不同产地龙须菜的 PE基因在 β亚基上的转换多于颠换 ,说明 β亚基比 α亚基保守 ;委内瑞拉来源龙须菜与青岛产地龙须菜可能不属于同一物种 ,应为同属不同种关系 ;由藻红蛋白基因所得的系统树包括 3个与建立在形态标准上的遗传位置一致的分支 ;藻红蛋白基因序列可用于种间及更高地位的分子系统研究。     

基于线粒体COI基因的泰国近海有毒水母遗传多样性研究

利用编码线粒体细胞色素氧化酶I(COI)的基因片段序列,对泰国近海有毒水母69个样本进行遗传多样性研究,并探讨该片段作为DNA条形码对泰国近海有毒水母类进行快速分类鉴定的可行性,以期为后续有毒水母的监测和预警、生物学和生态学等的研究提供技术支撑。基因碱基组成分析表明,立方水母COI序列GC含量为42.1%,明显高于钵水母(37.1%)和水螅水母(36.9%)。COI基因编码氨基酸的密码子第3位点GC含量(30.2%)显著低于第1,2位点(分别为47.4%,42.1%),且该位点碱基替换频率最高,转换/颠换比值为1.0,表明该位点碱基突变趋于饱和;但去除密码子第3位点,对系统进化树的构建无显著影响。根据COI序列计算3个纲水母的K2P(Kimura 2-parameter)遗传距离,得出种内遗传差异为0.000~0.151,均值为0.036,同纲种间遗传差异为0.167~0.321,均值为0.263,纲间遗传差异为0.246~0.385,均值为0.334。该COI基因片段能够快速有效区分这些有毒水母种类。研究表明,泰国沿岸水母多样性较高,所获69个样品可以分为13个种,包括5种钵水母、6种立方水母和2种水螅水母,其中Carukiidae科存在新属新种。立方水母的地理分布具有明显的区域特征,马来半岛东西两岸存在物种和遗传多样性差异,其产生原因还有待于进一步研究。     

黑鲷、真鲷及其杂交子代基因编码区微卫星序列及密码子偏好性分析

本研究采用生物信息学方法分析比较了黑鲷、真鲷及其两种杂交子代基因编码区(Coding sequence.CDS)中微卫星序列(简单重复序列.SSR)的分布规律及密码子偏好性。结果表明:(1)黑鲷、真鲷及其两种杂交子代微卫星序列均以三碱基重复类型为主,其次为二碱基重复,片段长度大多数在12—20bp之间。(2)黑鲷与反交(黑鲷♀×真鲷♂)在三、五碱基中优势基元类型相同,真鲷与正交(真鲷♀×黑鲷♂)在三碱基中优势基元类型相同,而黑鲷与正交在四碱基中优势基元类型相同。(3) UUC、UAC等28个密码子为黑鲷、真鲷及其两种杂交子代基因编码区的偏好性密码子,偏爱使用以C或G结尾的密码子,且第三位密码子碱基的GC含量(GC3s)均高于基因编码区平均GC含量。(4)真鲷与正交的密码子使用的偏好性相似,一定程度上说明黑鲷、真鲷杂交子代偏母系遗传。分析结果将为研究鲷科鱼类微卫星标记、研究其群体遗传多样性、构建转基因表达系统和开展分子遗传育种提供理论基础。     

山东部分海域红藻的鉴定与多样性分析

在山东青岛、威海和烟台近海海域的潮间带进行采样调查,共采取36株红藻样本,对其形态学特征进行了详细的观察.结果显示,所采集的样本在色泽、大小、形态、叶状体形状等外观上均有一定差异,但部分样本间差别并不明显.同时作者采用分子系统学的方法,从藻类样本中分离了rbcL基因片段,并进行了序列分析,利用 rbcL 基因建立了分子系统进化树,对样品间的亲缘关系及多样性进行了系统分析.结果表明,本研究采得的红藻样本有很好的多样性,分别与 GenBank 中已报道的红藻门中的16个属亲缘关系较近.在青岛、烟台和威海3个海域的红藻样本呈现不同的多样性,并且同一属的样品表现出很好的属内种间多样性.     

Phaeocystis globosa与Phaeocystis antarctica叶绿体psbA基因的比较

测定了2株球形棕囊藻Phaeocystis globosa P1、P2的psbA基因序列。发现得到的2个序列完全相同。以P2序列对比分析了P．globosa和P．antarctica的psbA基因在DNA序列、氮基酸序列和RNA二级结构上的差异性，发现2种棕囊藻psbA基因DNA序列和氨基酸序列非常保守，无插入／缺失，其核苷酸和氨基酸变异率分别为1．88％和1．13％。与核基因核苷酸的碱基替换不同，psbA基因核苷酸的碱基替换主要发生在密码子的第1位上。且不引起氨基酸的变化，引起氨基酸变化的碱基替换都发生在密码子的第2位和第3位上。在RNA二级结构上两序列的1～4茎环结构完全相同，表现出明显的棕囊藻属的特异性，其它结构区域差异较大。种间差异表现明显。由于psbA基因DNA序列和氨基酸序列非常保守，可能不适宜棕囊藻属的系统发育分析。但其RNA二级结构可能对于棕囊藻的分子分类有一定的参考价值。     

Antioxidant efficacy of extracts from a variety of seaweeds in a cellular system

As a part of an ongoing search for antioxidants frodm marine sources, antioxidant activities of 24 kinds of seaweeds (4 green algae, 8 brown algae, and 12 red algae) were investigated. The seaweeds were extracted by acetone/ dichloromethane and methanol, respectively. The antioxidant properties of both extracts were evaluated using four different activity tests, including degree of occurrence of intracellular reactive oxygen species (ROS), NO, lipid peroxidation, and GSH (glutathione) in mouse macrophage Raw 264.7 cells. The levels of intracellular reactive oxygen species (ROS) and GSH were measured using 2’,7’-dichlorofluorescin diacetate (DCF-DA) and monobromobimane as fluorescence probe, respectively. Moreover, the generation of NO and lipid peroxidation products were determined by each method based on the Griess reaction and TBARS assay. Solvent extracts from seaweeds such asScytosiphon lomentaria, Prionitis cornea, Laruencia okamurae,Callophyllis japonica, Sargassum horneri, Dictyopteris divaricat a,Lomentaria catenata, Corallina confuse, Ishige okamurae, andAhnfeltiopsis flabelliformi exhibited high antioxidant activities in cellular oxidizing systems.     

南极红藻Iridaea cordata和Curdiea racovitzae转录组分析及其极端光环境适应相关基因的挖掘

南极红藻具有重要的生态学功能和开发利用价值。南极极端环境赋予了其独特的生理耐受机制,也是发现新基因和代谢途径的理想材料。我们测序分析了南极产胶红藻Iridaea cordata (Turner) Bory和Curdiea racovitzae Hariot的转录组序列,并与其常温近缘种进行了比较,同时挖掘了其与光限制和强紫外线辐射等光环境适应相关的基因。I. cordata和C. racovitzae的转录组序列分别拼接成了14 055条和12 006条非冗余基因,平均长度分别为1 473 bp和1 448 bp。在I. cordata转录组中发现多条与绿藻基因同源的捕光复合物LHC基因Lhca2、Lhca6和Lhcb,并且在两种南极红藻中都各发现了1条编码结合岩藻黄质和Chl a/c蛋白的Lhcf基因,目前尚未在其他红藻中发现这类基因。光裂解酶修复紫外线诱导DNA损伤,在I. cordata的转录组序列中发现了6-4光裂解酶,光裂解酶CPD Ⅰ和CPD Ⅱ基因,而C. racovitzae转录组序列中仅找到了光裂解酶CPD Ⅱ基因。尽管南极红藻中这些特有基因的功能有待进一步的验证,但...     

长心卡帕藻（Kappaphycus alvarezii）表达序列标记分析

分别采用BlastX和Blast2go软件对453条非冗余的长心卡帕藻EST序列进行匹配分析和GO注释。结果表明,有281条序列与蛋白数据库中序列匹配,有132条序列被归属为3个子本体：分子功能、生物学过程和细胞组成。同时筛选到24个与逆境适应相关的基因,包括应对胁迫反应和抗氧化反应的基因。采用GCUA软件,进行长心卡...     

Spectrofluorometric Applications in Studying Macroalgal Exudates*

Abstract. In this paper we present a one-year investigation on the fluorescence characteristics of released products of selected Adriatic seaweeds. The technique chosen was UV-fluorescence spectroscopy with the synchronous mode, which involves the stepping of the excitation and emission monochromators. The five species, of representative macrophytes, Cystoseira compressa, Dictyopreris polypodioides, Gracilaria bursapastoris, Pterocladia capillacea, and Ulva rigida, were chosen on the basis of their dominance in the plant communities typical for the area near Split - Central Adriatic. Our results suggest that macroalgal-related dissolved fluorescent matter can be categorized into two distinct groups of fluorescing compounds with the following excitation wavelengths: one from 320–360 nm, probably for compounds with 2 fused aromatic rings, and another from 360–420 nm, corresponding with 3 & 4 fused rings. The contribution of aromatics with 2 and with 3 & 4 rings was very similar in the brown algae Cysroseira compressa and Dictyopteris polypodioides, while in the red algae Gracilaria bursapastoris and Pterocludia capillacea as well in the green alga Ulva rigida the group with 2 rings dominated.     

大连温带海域潮间带底栖海藻固碳和储碳潜力模拟研究

底栖海藻是海洋生态系统中重要的初级生产力,开展其固碳和储碳机制研究,有利于提高对我国海域海洋固碳和储碳潜力的认识。本文基于海区条件的模拟,开展了大连海域潮间带优势海藻的日固碳量、日呼吸量和日有机碳释放量的测定,结合海区生物量的调查,阐述了3个海藻床潮间带海藻固碳和储碳的季节变化规律。结果显示:在海藻固碳能力方面,绿藻类的固碳能力最强,褐藻类次之,红藻类最低。大连海域潮间带海藻的固碳量、储碳量和有机碳释放量在12月至5月处于较高水平,6月至11月较低,平均每个海藻床潮间带区域年固碳量和年有机碳释放量分别为1.72×105 g/a和2.1×104 g/a。潮间带海藻月固碳量是储碳量的1.7倍。     

16S与gyrB基因联合建树快速鉴定海水中的一株地衣芽胞杆菌

在保守序列高度相似的细菌鉴定中,单独使用16S rDNA/RNA序列进行比对和构建进化树通常无法准确鉴定到种,需要增加测序基因数并对多基因进行分析。为实现快速鉴定,课题组对16S与gyrB基因联合建树的方法进行了研究,将海洋来源的一株杆菌,分别用通用引物扩增16S和gyrB基因并测序,在GeneBank进行序列比对后,选择各菌种保藏中心16S和gyrB基因均相似的菌株,取16S和gyrB基因序列,采用Paup*4.0构建进化树。使用16S与gyrB拼接序列构建的进化树中属于同一种的菌株均很好的聚合在一枝,种间分枝自展值均高于98,分类结构准确,筛选得到的杆菌与地衣芽胞杆菌(Bacilluslicheniformis)聚合在一枝,自展值为100,鉴定为地衣芽胞杆菌。经生理生化试验验证,该菌株与地衣芽胞杆菌特征完全一致,使用16S和gyrB基因联合建树得到的鉴定结果准确且快速简便。     

几种海藻中无机阴离子的组成及与海水环境的关系

采用色谱法分析获得了10种常见海藻中的 F–、Cl–、组成特征,并初步探讨了其阴离子组成与海水环境的初步关系.结果表明,主要无机阴离子总含量褐藻高于绿藻和红藻,且存在显著性差异;褐藻和绿藻门的羽藻容易富集碘,是良好的生物碘源.通过多元统计分析显示 Cl–与 I–相关程度最密切(r=0.681),其次是主要是F–、SO ?和缩因子与海水中该元素逗留时间的对数相关统计表明,孔石莼、浒苔和鼠尾藻的相关系数大于0.9,说明某些海藻与海水中的非金属无机元素的分布迁移有密切的联系,研究近岸区域海藻中无机非金属元素的组成可为揭示元素生物地球化学循环提供重要讯息.PO ?与 I–以及34 PO ?与 Cl–;主成分 1 34 24 NO?贡献比较大,主成分2主要是3 PO ?、Cl–及I–贡献比较大.海藻中阴离子的浓34 SO ?、24 PO ?、34 NO?、I–等无机阴离子的3     

太平洋真宽水蚤(Eurytemora pacifica)热休克蛋白70(HSP70)基因克隆及在金属胁迫下的表达分析

热休克蛋白70(HSP70)是生物体内一种重要的机体与细胞保护性蛋白。本文利用RT-PCR以及RACE技术首次克隆获得太平洋真宽水蚤(Eurytemora pacifica)HSP70简称Ep.HSP70 c DNA的全长序列,序列全长为2252bp(KY807149),开放阅读框(ORF)长1947bp,编码649个氨基酸,5′端99bp,3’端206bp;预测蛋白分子量为70.81k Da,等电点为5.16,为一种亲水性蛋白,不存在信号肽及跨膜区,含有丰富的α螺旋结构(37.60%),β折叠(18.80%)。同源氨基酸序列比对发现,与其他甲壳动物的同源基因保守性较高,尤其是HSP70家族典型的结构位点序列在甲壳类动物中具有高度保守性。系统进化分析表明,太平洋真宽水蚤和安氏伪镖水蚤(Pseudodiaptomus annandalei)进化关系最近;桡足类种内同源性要高于虾蟹类,与虾类同源性高于蟹类。荧光定量数据分析表明,不同浓度铜、镉、锌胁迫下太平洋真宽水蚤HSP70基因表达水平具有显著的时间效应与浓度效应的特征,三种金属对Ep.HSP70抑制效应呈现CuCdZn的趋势。Ep.HSP70基因的成功克隆及金属胁迫下的表达分析为深入研究HSP70蛋白生物学功能具有重要意义。     

褐藻纲海带目Laminaria属和Saccharina属基于三个分子标记的系统发育分析

In the past two decades, many studies have focused on the classification within genus Laminaria, ultimately trying to divide it into two subgroups or genera: Laminaria and Saccharina. A significant debate still surrounds the question of its division, as the conflicting phylogenetic hypotheses that have resulted from the classification studies are based on different taxon sampling, molecular markers, or analysis methods. It is aimed at elucidate the molecular phylogeny within Laminaria and Saccharina. The nine species of Laminariales are sampled from northern Asia and Europe, and 23 new sequences in the nuclear, plastid, and mitochondrial genomes are determined to identify their taxonomic status. The phylogenetic analyses of 71 species are performed, including representatives from six of the seven families of the order Laminariales, based on three separate data sets. An evidence is provided to strongly support a clear split that maintains the two recognized genera, Laminaria and Saccharina, with Laminaria appearing to be the ancestor group. Further, analyses indicate that all taxa in Saccharina and Laminaria did not form a monophyletic lineage, instead Laminariaceae and Lessoniaceae grouped together interlacedly, and Costariaceae appeared as the sister taxon of the Lessoniaceae–Laminariaceae clade. In the phylogenetic analysis, mitochondrial c oxidase I(COI) sequences appeared to be the most credible molecular marker which was more befitting than nuclear encoded internal transcribed spacer(ITS) and plastid encoded rbcL for establishment of Laminariales systematics. It is the most comprehensive phylogeny of the order Laminariales, and contributes to an enhanced understanding and estimation of the phylogenetic relationships for the economically important seaweeds, Laminaria and Saccharina.