涉案偶蹄目动物DNA条形码构建

【目的】利用线粒体DNA条形码标记鉴定涉案偶蹄目动物,为解决偶蹄目动物残体、制品的鉴定难题提供技术参考。【方法】对16个偶蹄目动物物种共67份样本,采用试剂盒提取DNA,扩增、测定物种的线粒体DNA的COI基因、Cyt b基因片段;在GenBank上Blast搜索进行同源性分析;利用MEGA 7.0软件分别比较这两个基因片段种内和种间遗传距离,构建系统发育树。【结果】在同源性分析中,西伯利亚狍(Capreolus pygargus)的Cyt b基因片段与GenBank中西伯利亚狍、欧洲狍(Capreolus capreolus)基因序列的同源性均为99.64%~99.82%,该片段不能区分西伯利亚狍与欧洲狍这两个近缘种。其余测序结果与数据库中参考序列一致且相似度较高。对于COI片段,种内遗传距离为0~1.4%,种间遗传距离为1.8%~18.8%。对于Cyt b基因片段种内遗传距离为0~0.5%,种间遗传距离为4.0%~15.8%。两个片段的种内遗传差异均小于种间遗传差异,存在较为明显的条形码间隔。COI和Cyt b基因片段的系统发育树中,同物种的不同个体均能形成具有较高支持度的单分支;不同物种之间界限清晰,每个物种的所有个体均能够形成具有较高支持度的单分支。【结论】基于COI和Cyt b基因片段构建的DNA条形码均可用于对涉案偶蹄目动物的物种鉴定。在物种鉴定中,可采用两个片段联合使用的方式,尤其是对于近缘种的鉴定,以降低错误风险。     

华南湍蛙东、南沿海种群间系统发育关系研究

测定了华南湍蛙东南沿海8个种群共55个样品以及2个外群香港湍蛙的线粒体上ND2和CO1两个基因片段,比对后有2382 bp的序列,发现446个变异位点,391个为简约信息位点.分别用NJ法和Mrbayes法建立系统发育树,得到一致的结果:华南湍蛙东、南各种群主要分为四支,其中广西龙胜种群与湖南张家界种群聚在一起形成A支;广西防城种群(B支)与A形成姐妹群;广东深圳种群与香港大屿山种群形成姐妹群构成C支;而广东南昆山种群与南岭种群及福建三港种群形成姐妹群D.     

梭鱼和鲻鱼线粒体16S rRNA和COⅠ基因片段的比较分析

运用PCR技术,扩增了梭鱼和鲻鱼线粒体16S rRNA和COⅠ基因片段,并比较分析了其种间的序列差异。获得16S rRNA基因的540～560 bp碱基序列,出现26个碱基的插入与缺失位点;获得COⅠ基因的602～604 bp碱基序列,出现2个插入缺失位点;16S rRNA和COⅠ基因的序列中G平均含量最低,且(A+T)含量高于(G+C)含量,与其他鱼类中的16S rRNA和COⅠ基因片段研究结果相一致。在16S rRNA基因片段中,梭鱼出现1种单倍型,鲻鱼为2种单倍型;在COⅠ基因片段中,梭鱼样品中检测到3个单倍型,鲻鱼样品中检测到5个单倍型。以Takifugu poecilonotus为外群,构建的NJ系统发育树,基于16S rRNA和COⅠ基因序列获得的NJ系统树基本一致,鲻鱼和梭鱼种内个体分别聚为一支,显示16S rRNA和COⅠ基因适合于梭鱼和鲻鱼的物种鉴定。     

黄河鮈Cytb基因克隆及其在鮈属中的系统发育

采用聚合酶链式反应克隆黄河鮈线粒体细胞色素b基因 (Cyt b),首次报道了该基因的全长序列(1140bp,FJ904648) ,并与鮈属中其他6个物种的Cyt b 基因进行同源性比较,分析了碱基组成和变异情况,以马口鱼属的马口鱼和鯝属的云南鯝作为外群构建了ML和NJ系统发育树.遗传距离和分子系统学分析表明,黄河鮈与犬首鮈具有较低的遗传距离(6.30%),在系统发育树上两者聚在一起,提示黄河鮈与犬首鮈存在较近的亲缘关系.     

基于线粒体Cytb基因探讨我国日本囊对虾4个地理群体的遗传结构及种群分化

利用线粒体细胞色素b基因序列分析了4个不同地理群体(北海群体、陵水群体、惠来群体和厦门群体)的野生日本囊对虾(Marsupenaeus japonicus)的群体遗传结构.以特异引物进行PCR扩增,获得了日本囊对虾530 bp的基因片段序列.序列分析结果表明,在120个日本囊对虾个体中,共检测到75个多态位点,获得62个单倍型,其中有44个简约信息位点,占整段序列的8.3%.各单倍型变异无碱基的插入或缺失,全部为转换或颠换,碱基频率含量(fA+fT)为59.4%,大于(fG+fC)(40.6%).核苷酸多态性以惠来群体最高,其它3个群体较低.群体内遗传距离为0.45%～2.60% ,群体间遗传距离在0.50%～5.30%之间.采用分子方差分析(AMOVA)方法,结果显示,群体间遗传变异占总变异的69.9%,群体内的遗传变异占总变异的31.1%,群体间变异是总变异的主要来源.构建的4个群体分子系统树表明,北海群体、陵水群体和部分惠来群体由于亲缘关系较近而聚在一起,而厦门群体则和部分惠来群体聚成另一支,两支的平均遗传距离为5.17%,分化接近亚种水平,据此认为我国东南近海的日本囊对虾可以分为2个种群,2个种群的分布区域在广东惠来海域附近存在重叠.     

南四湖泥鳅与大鳞副泥鳅CO I基因序列分析

利用PCR-测序技术,对山东省南四湖的泥鳅与大鳞副泥鳅CO I(线粒体氧化酶)基因约900 bp的片段进行测序和分析。这些CO I基因片段的碱基平均含量AT为55.5%,GC为44.5%;序列同源性分析发现,泥鳅和大鳞副泥鳅种内平均遗传距离分别为0.012和0.001,都小于0.02,与其他鱼类的种间遗传距离都大于0.02。利用种间遗传距离构建系统树表明,泥鳅和大鳞副泥鳅样本各自成支,两支的关系比其他鱼种要近,这与形态学分类结果一致,说明该CO I基因序列可以作为DNA条形码用于物种的鉴定。     

基于COⅠ基因和D-loop序列的东海鳓鱼种质资源遗传变异研究

以东海区鳓鱼背部肌肉的线粒体DNA作为模板,对16个个体的CO Ⅰ基因和D-loop序列进行了扩增,通过对PCR产物进行双向测序,最终得到了691 bp的CO Ⅰ基因片段和718 bp的D-loop序列片断.用DNASP软件分析得知,16个CO Ⅰ基因序列定义了6个单倍型(在GenBank登录号:HM030765-HM030768,HM030769-HM030770),在6个单倍型中,共检测到6个变异位点,其中有5个变异位点发生在第三密码子位置上,有1个变异位点发生在第一密码子位置上.东海区鳓鱼16个个体D-loop序列共定义了14个单倍型(GenBank登录号:HM030781,HM030783-HM030792,HM030794-HM030796).除去插入/缺失位点,14个单倍型共检测到30个多态位点,主要发生在D-loop序列的两端区域;D-loop序列还检测到80个插入或缺失位点,碱基插入主要发生在340～419 bp之间的中央区域,以40 bp重复片断插入的形式进行.每个个体含有2～4个连续重复片断.对鳓鱼进行了遗传多样性分析,CO Ⅰ基因序列的单倍型多样性为0.617,核苷酸多样性指数为0.001 37,平均核苷酸差异数为0.950.D-loop序列的单倍型多样性为0.983,核苷酸多样性指数为0.009 98,平均核苷酸差异数为6.367.综合分析,东海区鳓鱼的遗传多样性并不高,有必要采取综合措施对其进行种质资源保护.     

珠江流域野生黄颡鱼Pelteobagrus fulvidraco的Cyt b基因序列分析

利用PCR技术扩增得到珠江水系5个江段共190尾野生黄颡鱼Pelteobagrus fulvidraco样品的线粒体DNA细胞色素b(Cyt b)基因片段,并测定其序列,确定野生黄颡鱼的Cyt b基因片段全长为1 109 bp。在190尾样品中检测到43种不同的单倍型,单倍型多样性(Hd)和核苷酸多样性(Pi)分别为0.848 57和0.04 817,呈高单倍型、低核苷酸多样性的分布模式,表明其遗传多样性属于中等水平。利用Clustal-X 1.81和MEGA 5.0软件对190尾样品进行同源基因序列分析,其A+T含量(55.1%)显著高于G+C含量(44.8%),碱基组成差异不大,分布比较平均。使用最大似然率法构建分子系统发生树,结果表明都匀江段与左江江段的遗传分化程度最大(Fst=0.414 30)。AMOVA分析显示,珠江水系野生黄颡鱼的遗传变异均来自群体内,达到75.23%,表明地理因素对黄颡鱼的遗传分化产生了一定的影响,聚类结果与地理分布存在一定的相关性。中性检验结果表明,各群体间没有发生过种群扩张,种群数量相对稳定。     

帘蛤科两种经济贝类种群的ITS-1序列遗传多样性分析

利用核糖体DNA转录间隔区ITS-1序列对硬壳蛤(Mercenaria mercenaria)的养殖群体和青蛤(Cyclinasinensis)的野生种群遗传多样性进行了分析.经过PCR扩增、连接与测序后,得到硬壳蛤ITS-1的长度为718～724 bp,青蛤的为665～683 bp,序列用ClustalX1.83多重比对后,在725 bp组成的同源片段中有714个碱基序列为保守位点,通过DNAsp软件分析,该种群的核酸多态性指数Pi为0.00302,每位点Eta为0.00304,并检测出4个单倍型(Haplotype)序列.青蛤在由695 bp组成的同源片段中有644个碱基序列为保守位点,该种群的Pi为0.03071,每位点Eta为0.0378,共测出6个单倍型(Haplotype)序列.利用PAUP4.10软件计算出每个种群内单倍型序列间的相对遗传距离,其中,硬壳蛤的遗传距离仅为0.0014～0.0056,说明其DNA遗传多样性的丰度较低;而野生青蛤种群的遗传距离为0.0036～0.0105,说明其遗传多样性比较丰富.文章还初步讨论了双壳类遗传多样性变动的因素及种质保护等问题.     

2种三疣梭子蟹居群线粒体Cyt b和S-rRNA基因片段序列变异研究

目的：通过对2种三疣梭子蟹居群样线粒体C弘b和S-rRNA基因片段的序列分析,探讨其遗传变异,为种质资源的管理、保存和利用提供依据．方法：采集山东潍坊和福建厦门两个不同居群的三疣梭子蟹样,提取其线粒体DNA．由Genebank获得三疣梭子蟹完整线粒体DNA序列（登陆号：NC_005037）,设计扩增Cyt b和S-rRNA基因片段引物,经PCR扩增获得预期产物,纯化后测序．结果：以提取的线粒体DNA为模板扩增出特异性强的Cyt b和S-rRNA基因片段,与预期条带长度429bp和465bp吻合;2个基因片段的AT含量均高于GC含量;Cyt b基因片段有3个位点发生了突变,S-rRNA只有1个位点发生了突变;在两种居群的4个突变位点中,2个位置突变为相同的碱基,且所有突变位点均呈转换方式．结论：Cyt b基因序列比S-rRNA基因序列具有相对高的突变率;研究的2个基因片段的突变位点的碱基置换主要呈转换方式;来自2个三疣梭子蟹居群样本的线粒体S-rRNA基因的突变发生在同一位点且突变为相同碱基,表明2个居群具有较近的亲缘关系．     

绒螯蟹线粒体细胞色素b基因的RFLP分析

对中国大陆4个水系的8个地理种群绒螯蟹样本的线粒体细胞色素b基因片段进行了PCR扩增，并应用6种限制性内切酶对该PCR产物进行RFLP分析．在应用的6种内切酶中，HinfⅠ，RsaⅠ和EcoRⅤ酶切该PCR片段后，在某些地区绒螯蟹之间表现出限制性片段长度多态性，为多态性的内切酶，但在本研究中尚未发现种群特异的RFLP标记．应用3种多态性的限制性内切酶对8个地理种群的绒鳌蟹个体样本的线粒体细胞色素b基因片段进行RFLP分析，共检测到5种复合限制性酶切类型，即AAA型、BBB型、ABA型、BAB型、ACA型．依据群体间的净遗传距离绘制的UPGMA分子系统树显示，合浦绒螯蟹形成了独立的一支．     

山西三个地区短额负蝗的RAPD分析

采用随机扩增多态性DNA(RAPD)技术对山西短额负蝗3个种群(繁峙、原平和太原)45个个体进行扩增，10条随机引物扩增共产生了125条带，多态性片段为121条，种间共有片段为5条．Nei’s基因多样性指数对RAPD数据的分析表明：种群间的遗传分化系数为0．2206，22．06％的遗传变异存在于种群间，用NJ法和UPGMA法对这三个种群的Nei’s遗传距离作聚类分析，结果显示：原平种群和繁峙种群遗传分化较小，太原种群与它们的遗传分化较大，由Nei’s遗传一致度和遗传距离可以看出，繁峙种群和原平种群的遗传距离最小为0．0852，它们与太原种群的遗传距离较远，结果表明短额负蝗不同种群的遗传分化程度与遗传距离和地理距离呈正相关。     

河南刺猬种群的遗传多样性研究

为正确评价刺猬种群间的遗传关系,利用随机扩增多态DNA(RAPD)技术,对河南刺猬种群的遗传多样性进行研究.共扩增出89个位点,片段大小为200～1 650 bp,多态位点百分率(P)为89.89%,Nei's基因多样度(H)为0.328 1±0.172 0,Shannon's多样性信息指数(Ⅰ)为0.484 6±0.229 8,种群间遗传相似度平均为0.806 0,群体间遗传距离平均为0.222 8.结果表明,周口种群与信阳种群之间的遗传关系最近,信阳种群与濮阳种群之间的遗传关系最远,说明地理隔离可能是造成河南刺猬种群遗传差异的主要原因.     

基于Cyt b基因序列变异探讨鲱形目系统发育关系

鲱形目内科间分类关系一直以来存在较多争议,为探讨鲱形目系统发育关系,对黄鲫、凤鲚的线粒体Cyt b基因全序列进行扩增、克隆及测序,得到1 141 bp序列。结合Genbank中已发布的鲱形目鱼类Cyt b基因全长序列利用生物信息学软件进行比较分析后,共检测到553个变异位点,总变异为48.5%,其中含504个简约信息位点,未见序列插入或缺失。碱基的替换多在密码子第三位,序列中转换多于颠换,Ts/Tv为2.448,基因突变未达到饱和。基于K2P模型计算的遗传距离表明,宝刀鱼科同鲱科及鳀科的科间遗传距离(0.042~0.072)小于鲱科内属间遗传距离(0.065~0.106)。在以南美肺鱼为外群构建的NJ分子系统树中,齿头鲱科最先分化,是鲱形目中原始类群;鳓属、多齿鳓属独立聚为一支,且具较高的自举检验值,支持将其归入锯腹鳓科;宝刀鱼科并入到鲱科一支中去,与鲱科亲缘关系更近。     

河北省黄骅市旧金山卤虫种群遗传多样性研究

旧金山卤虫（Artemia franciscana）于1991年被引入中国渤海湾地区后广泛传播。为探讨旧金山卤虫引入至河北省黄骅市后种群遗传多样性及种群遗传结构状况，本研究通过采集33个旧金山卤虫卵样品进行COⅠ基因扩增与测序，并与美国国立生物技术信息中心（NCBI）储存的两个旧金山卤虫美洲本土种群（大盐湖种群：29个样本；旧金山湾种群：37个样本）进行遗传多样性及种群遗传结构对比分析。结果表明，黄骅种群的核苷酸多样性（0.000 87）明显低于大盐湖种群（0.002 78）和旧金山湾种群（0.003 20），黄骅种群的平均核苷酸差异数（0.523）也明显低于大盐湖种群（1.680）和旧金山湾种群（1.946）。在单倍型分析中共产生9个单倍型类型，黄骅种群的单倍型多样性为0.324，明显低于大盐湖种群（0.475）和旧金山湾种群（0.480），且3个种群的主要单倍型类型并不相同。在3个种群的总遗传变异中，有61.04%的遗传变异来源于3个种群间的遗传变异，而仅有38.96%的遗传变异来源于各种群内个体间的遗传变异。因此本研究认为相对于旧金山卤虫大盐湖种群和旧金山湾种群，黄骅种群的遗传多样性相对较低，黄骅种群与大盐湖种群、旧金山湾种群存在显著的遗传分化，黄骅种群并非直接从大盐湖种群和旧金山湾种群引种、繁衍而成。     

中国小稻蝗种内多态性研究

对我国分布的小稻蝗 Oxya hyla intricata(Stal)不同种群进行了染色体 C带核型研究 ,并对部分种群线粒体 DNA Cyt b基因部分片段进行了分析 ,从而探讨该物种不同种群细胞与分子水平的相互关系 ,结果表明 :作为一个物种 ,小稻蝗在细胞与分子水平上具有一些共同特点 ,例如从染色体核型和 C带带型指标来看 ,染色体数目和染色体性别决定机制一致 ,染色体分组形式也基本相同 ;从 Cyt b基因序列来看 ,不同种群的个体之间核苷酸变异范围较小 ,其编码的氨基酸没有变异 ,显示了该物种种群之间密切的关系及其同源性。但种群之间仍存在一定的差异 ,如从染色体 C带核型来看 ,分布于四川和云南的种群染色体 C带带型表现为少端带类型 ,即大部分染色体均缺乏端带 ,而分布于我国东部沿海地区如福建、浙江、江西的种群则有大量的端带存在 ;从线粒体 DNA Cyt b基因部分片段构建的 NJ系统树来看 ,东部沿海地区的种群相对来讲聚为一支 ,而四川种群分布为另一支。由此看来 ,我国小稻蝗应分为两个染色体族 (Chromosomal group) ,即端带类和少端带类 ,其中端带类分布于我国大部分地区 ,而少端带类则只分布于我国西南的部分地区。线粒体 DNA Cytb基因的分析也部分地证明了上述染色体带型观察结果     

基于rDNA部分序列的亚洲小车蝗遗传多样性分析

以核糖体DNA序列中一段基因为目的片段,对内蒙古地区15个地点的75个亚洲小车蝗样本进行了DNA序列的遗传多样性分析,通过与GenBank中已知蝗虫的核糖体DNA序列的对比、剪切得到288bp的目的片段序列.分析结果表明:在目的片段序列中共检测到19个变异位点,其中包括16个置换(11个颠换和5个转换)和3个碱基插入,占碱基总数的6.60%;目的序列显示出一定的GC偏好性.15个种群的FST在0.050 6~0.402 8之间,均值为0.149 5;基因流(Nm)在0.231 2~5.933 6之间,均值为1.988 0,表明15个小车蝗种群间存在遗传分化,基因交流处于中等水平.正镶白旗小车蝗种群的核苷酸多样性指数(Pi)和平均核苷酸差异数(K)在15个种群中最大,分别为0.028 0和8.000 0,表明正镶白旗种群相对于其他14个地理种群的种内变异度最高.在所测的75条序列中共有8种单倍型,其中正镶白旗和四子王旗小车蝗独享的两个单倍型与其他单倍型差异较大,表明正镶白旗和四子王旗的部分小车蝗个体的遗传变异度较大.Mantel检验表明,15个小车蝗种群的遗传距离与地理距离无显著的相关关系.     

灵空山褐马鸡种群遗传多样性研究

山西灵空山国家级自然保护区位于太岳山脉中段,近二百年来没有褐马鸡分布的记载和报道,2005年首次发现褐马鸡在此栖息。灵空山褐马鸡地理种群的来源和遗传背景的研究尚属空白。文章采用线粒体DNA分子标记技术,对灵空山褐马鸡种群的遗传多样性、遗传结构、系统发育进行了分析。结果显示:4只个体均获得长度为1 238 bp的mtDNA D-loop全序列以及1 458 bp Cyt b的全序列,分别定义了3个和2个单倍型。两条序列D-loop和Cyt b单倍型多样性(h)平均值分别为0. 833和0.5,核苷酸多样性平均值(π)分别为0.002 83和0.002 06,平均遗传距离分别为0.003和0.002。反映了灵空山自然保护区褐马鸡种群具有较高的单倍型多样性和较低的核苷酸多样性,种群遗传多样性较低。这与该地区褐马鸡的资源现状、分布范围相适应。     

赤眼鳟线粒体D-loop和Cyt b基因序列的对比分析

 研究了长江和珠江野生赤眼鳟Squaliobarbus curriculus共4个群体24个个体的线粒体控制区（D-loop）和细胞色素b（Cyt b）基因序列,通过PCR扩增与测序,分别获得了长度为598 bp和752 bp的D-loop和Cyt b基因片段。分析表明,D-loop序列共定义了18个单倍型,存在34个简约信息位点,67个多态性位点,发生转换40次,颠换15次,插入/缺失14次。A、T、C、G平均含量分别为33.7%、35.1%、17.5%、13.7%。Cyt b序列共定义了18个单倍型,存在68个简约信息位点,72个多态性位点,发生转换60次,颠换15次,无插入/缺失位点。A、T、C、G平均含量分别为29.3%、26.4%、29.8%、14.5%。Cyt b除简约信息位点百分比大于D-loop外,多态位点百分比和单突变位点百分比均小于D-loop,说明D-loop具有较快的进化速率。D-loop序列的单倍型多样性(H)、平均核苷酸差异数(K)、核苷酸多样性(π)分别0.963 8、16.543 5和0.028 4,Cyt b的H、K和π分别为0.971 0、31.855 1和0.042 6,显示赤眼鳟具有较高的遗传多样性水平,且遗传变异主要存在于群体间。分析群体间的遗传距离和F_ST值,D-loop和Cyt b都一致表明：长江和珠江水系间存在明显的遗传分化,系统树和分子变异等级分析(AMOVA)也支持这一观点。同一水系群体间的遗传差异较小,Cyt b则更小;不同水系群体间的遗传差异较大,Cyt b则更大。故,Cyt b呈现出“小则越小,大则越大”的态势。分析其原因,可能与D-loop和Cyt b进化速率密切相关。     

五个昆明小鼠封闭群遗传生化位点比较研究

目的为了进行昆明小鼠标准化研究,探讨了不同种群遗传生化位点的差异.方法随机选取北京生物制品研究所、长春生物制品研究所、华北药厂、中国医学科学院实验动物研究所和中国药品生物制品检定所昆明小鼠各40只(雌雄各半),测定Es3等十三个生化位点的基因型分布.结果各群在AKP1、Es1和Trf位点均为一个表现型,即b型;北京生物制品研究所、长春生物制品研究所和华北药厂的Ce2为单一的a型;Es3位点除北京生物制品研究所和长春生物制品研究所外,均无a型、ac和ab型;中国医学科学院实验动物研究所种群还在Hbb(s)和Idh1(a)位点只有一种表现型.各封闭群的基因频率在多数位点上处于平衡状态,遗传距离计算的结果表明,基因分布与种群的来源有密切关系.结论不同昆明小鼠种群之间存在差异,需要进一步标准化.