从Cytb基因序列探讨蝽类部分昆虫的系统发生

通过对蝽总科18种昆虫线粒体DNA细胞色素6基因部分序列进行PCR扩增和序列测定，比较其同源性，统计密码子使用频率并应用生物学软件构建系统发育树．在获得的432bp序列中，碱基T，C，A和G的平均含量分别为37．4％，18．8％，31．8％和12．0％，表现出强烈的AT偏向性．就每个氨基酸密码子采看，第3位点的A＋T含量较高，达到83．6％．谊序列片段中共有215个核苷酸位点发生变异（约占49．8％），种间变异较大．在氨基酸组成上，共编码144个氨基酸。其中有47个发生变异。变异率为32．7％．碱基替换主要发生在密码子第3位点，转换略多于颠换．以筛豆龟蝽（Megacopta cribraria）为外群构建的系统发育树支持荔蝽、盾蝽作为独立的科与蝽科并列，滴蝽从蝽亚科划出归属于舌盾蝽亚科，但蝽科内各亚科间及蝽亚科各族间的系统进化关系与传统的形态分类结果不完全一致，还有待于进一步研究．     

拟步甲科部分种类Cytb基因序列比较及系统发育分析

测定了拟步甲科(Tenebrionidae)10种昆虫线粒体细胞色素b(Cytb)基因长度为579 bp的序列片段,结合Genbank的赤拟粉甲(Tribolium castaneum)的同源序列进行了分析.结果表明,11种拟步甲昆虫该片段中碱基T,C,A,G的平均含量分别为34.0%,22.5%,32.8%和10.7%, A T平均含量明显高于G C平均含量.密码子第3位点A T含量高达75.3%,而该位点G的平均含量仅为3.2%.碱基替换多发生于第3位点,转换略多于颠换,转换主要以C←→T为主,颠换以A←→T为主.以步甲科Blackburnia fossipennis为外群构建的系统发育树表明,土甲族、拟粉甲族和琵甲族有着很近的亲缘关系,三者聚为一支,漠王族和漠甲族聚为一支;而鳖甲族这一分支的系统关系与传统的分类存在一定的分歧,表现出与拟步甲亚科、漠甲亚科有着平行的进化关系,对产生这种分歧的原因进行了探讨.     

蜻科部分种类Cytb基因序列比较及系统发育分析（蜻蜓目：差翅亚目）

从分子生物学角度入手，以mtDNA的Cytb（Cytochrome b）基因作为分子遗传标记，用昆虫Cytb基因的特异性引物进行PCR扩增及DNA测序，共获得蜻蜓目差翅亚目蜻科7属8种（基斑蜻Libellula depressa，黄蜻Pnntala flavescens，庆褐蜻阢thernis festive，晓褐蜻研themis aurora，纹蓝小蜻Diplacodes trivialis，网脉蜻Neurothemis fulvia，六斑曲缘蜻Palpoleura sex-maculata，玉带蜻Pseudothemis zonata）及2种外群（黄翅绿色螅Mnais auripennis，华艳色螅Neurobasis chinensis）的Cytb基因部分序列（576bp）．这8种蜻蜓Cytb基因的部分核苷酸序列（长度为576bp）中碱基T，C，A，G的平均含量分别为37．0%，18．3％，31．3％和13．4％，A＋T平均含量为68．3％，明显高于G＋C平均含量（31．7％）．密码子第3位点的A＋T平均含量较高，为81．0％，碱基替换多发生在密码子第3位点．以柬翅亚目的黄翅绿色螅和华艳色蟪作为外群构建系统发育树，结果显示玉带蜻属与褐蜻属、脉蜻属与曲缘蜻属的亲缘关系较近．     

中国明对虾与5种虾类线粒体16S rRNA和COI基因片段的序列比较及其系统学初步研究

采用PCR扩增和序列测定等技术,对中国明对虾（Fennerpenaeus chinem如）线粒体DNA16S rRNA和细胞色素氧化酶I（COI）基因片段进行了初步研究,分别得到16S rRNA和COI 2个基因片段的碱基序列,其中16S rRNA基因片段的大小为515bp,碱基A＋T,G＋C的组成分别为66．47％和33．53％;COI基因片段的大小为472bp,碱基A＋T,G＋C的组成分别为62．50％和37．29％．在2种基因片段中,AT的组成明显高于GC的组成,这与果蝇、虾类、蟹类等无脊椎动物的16S rRNA和COI基因片段的研究结果相似．通过对中国明对虾16S rRNA和COI 2个基因片段遗传特征的研究,16S rRNA只有8处核苷酸的碱基在4个群体间表现出差异,COI基因片段中共检测出24个多态性核苷酸位点,其种内变异较低。另外,将本研究所得序列与GenBank中对虾科5个种的16S rRNA基因片段序列进行比较后,发现其聚类关系与传统分类相一致．     

蝽亚科部分昆虫mt DNA-16S rRNA序列多态性分析(半翅目:蝽科)

以16S rRNA基因作为分子标记,对蝽亚科6种昆虫及外群异蝽科昆虫进行特异性扩增和序列测定,对序列的碱基组成、转换颠换、遗传距离等进行分析,探讨了16S rRNA基因在该亚科的分子进化机制.并基于16S rRNA基因序列数据,采用邻接法(NJ)建立蝽亚科部分昆虫分子系统发育关系[1].获得的16S rRNA基因序列片段的长度在439~441 bp之间,且保守性序列较多.该片段中碱基T,C,A,G的平均含量分别为32.9%,17.9%,40.5%,8.8%,A+T平均含量为73.4%,明显高于G+C含量(26.7%),存在较强的A+T含量偏向性;密码子第三位点A+T含量更高,达77.1%.通过测定该基因片段的序列发现,不同种群存在丰富的DNA序列多态性.     

基于线粒体细胞色素b基因序列的蜻亚科部分种类分子系统学研究(蜻蜓目:蜻科)

通过PCR及PCR产物的直接测序技术，测定了蜻蜓目蜻科蜻亚科的灰蜻属、宽腹蜻属和蜻属共7种蜻蜓的线粒体DNA细胞色素b基因的部分核苷酸序列（长度为576bp），探讨了蜻亚科的分子系统学．在所有序列中A＋T平均含量较高，为70．2％，而氨基酸密码子第3位点的A＋T平均含量最高，为85．4％．多态住点数为180个，占总位点数的31．25％，显示出DNA序列变异丰富．基于邻接法、最大简约法和贝叶斯法的分子系统发生，分析结果支持灰蜻属是较进化的类群，宽腹蜻属次之，蜻属是相对分化较早、较古老的类群，这3个属的关系是蜻属→宽腹蜻属→灰蜻属。     

蜻科部分种类Cytb基因序列比较及系统发育分析(蜻蜒目:差翅亚目)

从分子生物学角度入手,以mtDNA的Cytb(Cytochrome b)基因作为分子遗传标记,用昆虫Cytb基因的特异性引物进行PCR扩增及DNA测序,共获得蜻蜓目差翅亚目蜻科7属8种(基斑蜻Libelluladepressa,黄蜻Pantala flavescens,庆褐蜻Trithemis festive,晓褐蜻Trithemis aurora,纹蓝小蜻Diplacodestrivialis,网脉蜻Neurothemis fulvia,六斑曲缘蜻Palpoleura sex-maculata,玉带蜻Pseudothemis zxmata)及2种外群(黄翅绿色螅Mnais auripennis,华艳色螅Neurobasischinensis)的Cytb基因部分序列(576 bp).这8种蜻蜓Cytb基因的部分核苷酸序列(长度为576 bp)中碱基T,C,A,G的平均含量分别为37.0%,18.3%,31.3%和13.4%,A T平均含量为68.3%,明显高于G C平均含量(31.7%).密码子第3位点的A T平均含量较高,为81.0%,碱基替换多发生在密码子第3位点.以束翅亚目的黄翅绿色螅和华艳色螅作为外群构建系统发育树,结果显示玉带蜻属与褐蜻属、脉蜻属与曲缘蜻属的亲缘关系较近.     

缘蝽科部分种类线粒体COII基因的分子系统学研究(半翅目:异翅亚目)

测定分析了缘蝽科18种昆虫COII基因部分片段,结果显示,T、C、A、G的平均含量分别为33.6%、16.4%、36.3%和13.7%.A+T平均含量达到69.9%,表现出较强的A+T含量偏向性.碱基替换中转换频率是颠换的1.1倍;转换的发生以T与C之间为主,颠换以T与A之间为主.从GenBank下载长蝽总科的Oncopeltus fasciatus和猎蝽总科的Triatoma dimidiata作为外群,建立缘蝽科17属18种间的系统发育关系.结果证明狭义巨缘蝽族为一个单系群,竹缘蝽族的两个属为一单系群,鼻缘蝽属与同缘蝽属亲缘关系非常近,环胫黑缘蝽(沟缘蝽亚科)和竹缘蝽族亲缘关系比较近,叶足特缘蝽和怪缘蝽亲缘关系较近.     

猪生长激素基因启动子区的序列变异研究

采用聚合酶链式反应(PCR)及PCR产物直接序列分析方法，对猪生长激素基因(pGH)5’-侧翼区(启动子区)序列的遗传变异进行研究，共分析了6头临高猪、3头玉山黑猪和5头蓝塘猪．结果表明：在猪生长激素基因启动区，共有10处碱基替换，它们分别位于：72位C→T，238位G→T，343位A→G，274位A→G，721位G→C。722位T→C，723位G→C，728位C→T，784位G→C，787位G→T．2处碱基插入，依次是180位插入碱基G。416位插入碱基C．新发现了3处碱基置换，分别是721位G→C，722位T→C，723位G→C和1处碱基插入，416位插入碱基C．     

5种蟹类线粒体Cyt b基因序列分析及其系统发育

为研究浙江沿海蟹类系统发育情况,对5种常见蟹类(n=28)的线粒体细胞色素b基因进行扩增,获得650 bp序列片段,其中8个红星梭子蟹样品中检测出4个单倍型,锐齿蟳、锈斑蟳和日本蟳样品中分别检测出2个单倍型,绵蟹中检测出1个单倍型;碱基T、C、A、G和A+T的平均含量分别为37.3%、19.8%、26.5%、15.8%和63.8%,A+T平均含量(63.8%)明显高于G+C(36.2%),符合后生动物线粒体基因碱基偏倚特性;5种蟹类种内遗传距离处于0.000~0.050,种间遗传距离为0.194~0.366,锐齿蟳与绵蟹种间遗传距离最高(0.366),锈斑蟳与日本蟳遗传距离最低(0.194)。通过邻接法构建分子系统树发现蟳属物种首先聚类,然后与同属于梭子蟹科的梭子蟹属物种聚类,最后与绵蟹科绵蟹物种聚类,与相应蟹类形态学分类结果一致。     

人类及部分实验动物MHC-DRB3.2基因核苷酸序列同源性分析

目的研究人类及部分实验动物DRB3.2基因核苷酸序列的同源性。方法利用PCR技术扩增得到牛的DRB3.2基因片段,并测定其核苷酸序列;从GenBank中下载人类、猕猴、绵羊、山羊、猪的相应基因片段;利用DNAMAN软件进行碱基组成分析、同源性分析和构建分子进化树。结果所分析的物种该基因片段大小为267bp,没有发现碱基的缺失以及插入现象;A、T、G、C四种碱基以及G+C的含量在不同物种之间相差较小。就某种动物来说,G的含量最高,T的含量最低,G+C的含量要明显高于A+T含量;人类与猕猴、绵羊、山羊、牛、猪的同源性分别为91.8%、82.8%、82.4%、81.3%、81.6%。结论不同物种MHC-DRB3.2基因核苷酸序列的同源性都比较高;在研究人类有些疾病时,猕猴是其它实验动物不可替代的;DRB3.2基因是研究生物进化和系统发育分析的一个理想遗传标记。     

3种沼虾的16S rRNA基因序列分析

为从分子角度理解3种沼虾,即罗氏沼虾、日本沼虾和祁连沼虾的遗传差异,为沼虾资源的管理、保护和合理开发利用提供理论基础,采集了每种沼虾各2尾样本,采用PCR的方法扩增了其线粒体16S rRNA基因片断并测序。比对后共获得了3种沼虾的297 bp的16S rRNA片断序列,共检测到47个变异位点,总变异率为15.8%。3种沼虾的平均碱基含量分别为T(37.7%)、C(10.9%)、A(29.8%)和G(21.6%)。罗氏沼虾种内个体间序列差异为3%。祁连沼虾和日本沼虾种内个体间差异均为0.7%,且两者种间差异很小,为0～0.7%。罗氏沼虾与祁连沼虾、日本沼虾之间的序列差异在13.1%～14.8%之间,种间差异明显。系统进化树显示罗氏沼虾自成一枝,而日本沼虾和祁连沼虾共同构成另一枝,日本沼虾和祁连沼虾的遗传距离小于5%,结果提示日本沼虾和祁连沼虾有很近的亲缘关系,两者也许是亚种关系。     

基于mtDNA CO I基因的西藏牦牛遗传多样性及系统进化研究

为从分子水平上探讨西藏牦牛的序列多态性、群体遗传多样性和系统进化关系,本研究对17个西藏牦牛类群170个个体的mtDNA COⅠ全序列进行测序,用MEGA5.0、DNASP5.0等软件分析核苷酸组成、单倍型多样性和核苷酸多样性.基于Kimura-2-Parameter双参数模型,分别采用邻近法（NJ）和最大似然法（UPGMA）构建系统进化树,分析不同牦牛类群的亲缘关系和分类.结果表明：①西藏17个牦牛类群的mtDNA COⅠ全序列长度均为1 545 bp,个体间无长度差异,无内含子,起始密码子为AUG（ATG）,终止密码子为UAA（TAA）,共编码514个氨基酸.T、C、A和G4种碱基的平均含量分别为29.5％（29.3％ ～ 29.8％）、25.5％（25.2％ ～ 25.6％）、28.7％（28.6％ ～ 28.9％）和16.3％（16.2％ ～ 16.5％）; A＋T的平均含量为58.2％,存在一定的碱基偏倚性.②在17个西藏牦牛类群的170头牦牛中,共发现mtDNA COⅠ有25种单倍型,单倍型多样性值在0～0.978之间,平均单倍型多样性和核苷酸多样性值分别为0.566、0.00326,表明西藏牦牛具有较丰富的遗传多样性.③西藏牦牛mtDNA CO Ⅰ中亮氨酸平均含量最多（11.496％）,半胱氨酸平均含量最少（0.1946％）.碱性氨基酸、酸性氨基酸的含量分别为6.6171％、4.8627％;亲水性氨基酸、疏水性氨基酸分别为57.39％、42.61％.④基于mtDNA COⅠ,西藏17个牦牛类群可分为2大类,即类乌齐（LWQ）牦牛单独成一类,其它牦牛类群聚为一类.     

基于线粒体细胞色素氧化酶Ⅰ亚基(COI)基因的两种枝吻纽虫系统发育关系分析

为了探讨纽虫之间的遗传差异及亲缘关系,对取自北海和湛江的中华枝吻纽虫(Dendrorhynchus sinensis)26个样本和湛江枝吻纽虫(Dendrorhynchus zhanjiangensis)3个样本的线粒体细胞色素氧化酶Ⅰ亚基(COI)基因部分片段进行序列测定,并结合从GenBank下载的其它纽虫序列,分析它们之间的系统发育关系。结果显示,中华枝吻纽虫26个个体共检测17个单倍型,湛江枝吻纽虫3个个体共检测到2个单倍型,其长度均为615bp;枝吻纽虫个体核苷酸序列A、T、G、C的含量相近,碱基组成均表现出A+T含量偏倚,即A+T含量明显高于G+C含量。中华枝吻纽虫的17个单倍型以及湛江枝吻纽虫的2个单倍型之间的遗传距离分别为0.002~0.013和0.008;而两种枝吻纽虫COI基因序列的遗传差异很大,彼此之间的遗传距离都在0.194以上,加之分子系统树(NJ)的拓扑结构也显示,作为同属的两种枝吻纽虫没有聚成1支,而是各自成支,这些表像都支持两种枝吻纽虫分别为独立有效物种的观点。中华枝吻纽虫的17个单倍型聚为1支后,与Cerebratulus marginatus,C.lacteus聚为1大支,而湛江枝吻纽虫的2个单倍型聚为1支后,与Lineus ruber和L.longissimus聚为1大支,表明枝吻纽虫属(Dendrorhynchus)并非单系。     

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ITS、atpB-rbcL序列的醉翁榆(Ulmus gaussenii)与相近榆属植物的亲缘关系

濒危植物保护生物学研究已成为生态学领域的研究热点之一.为了廓清我国特有濒危植物醉翁榆(Ulmus gaussenii)与相近榆属植物的系统地位,用分子标记ITS和atpB-rbcL手段分析醉翁榆与其他榆属相关种的亲缘关系,结果表明:24种榆属植物atpB-rbcL扩增片段长度为735～834 bp,G+C的含量在29.3%～31.6%之间,并没有发生很大的偏差;基于ITS(包括5.8 s)扩增片段,醉翁榆与黑榆系的毛果旱榆、栓枝春榆以及榆系中的大果榆、脱皮榆(U.lamellosa)相近;基于atpB-rbcL扩增片段,醉翁榆与榆系中的大果榆、脱皮榆以及明陵榆的关系比较近,两种标记都表现出醉翁榆与黑榆系中变种毛果旱榆、栓枝春榆的关系比较近;atpB-rbcL的NJ和Bayesian树完全支持榆属组下的分类以及榆属系统的演化关系.     

一类特殊的极大＋和支撑树在调整和权值下的逆问题

本文研究的是一类特殊的极大＋和支撑树在调整和权值下的逆问题．给定一个边赋权连通网络G=（VE,c,w）,对于每一条边e∈E,已知一个费用c（e）和一个权值叫（e）,极大＋和支撑树问题是指寻找一棵支撑树T＊,使得其是权值marxw（e）＋∑c（e）最小的一棵支撑树．而在极大＋和支撑树的逆问题中,给定一棵支撑树％,eET它不是已知网络中最优的极大＋和支撑树,要求调整网络中各边的费用c（e）,使死变成调整后网络中最优的极大＋和支撑树,目标函数是使得在l1模意义下的边权调整费用尽可能的小．本文针对已知网络中各边费用都相等这一特殊情况,给出了求解该逆问题的列生成算法,每次迭代时入基向量的选择可以转化为一个新参数下的极大＋和支撑树问题,从而可在多项式时间内确定入基向量的选择．本文最后给出了一个实例说明算法的有效性．     

无K_(1,t)图的L(d,1)-T标号

给定一个连通图G=(V,E)及其一棵支撑树T,图G的一个L(d,1)-T标号即函数g:V(G)→{0,1,2,…},满足:(1)如果xy∈E(G),则|g(x)-g(y)|≥1;(2)如果dG(x,y)=2,则|g(x)-g(y)|≥1;(3)如果xy∈E(T),则|g(x)-g(y)|≥d.假设图G有一个L(d,1)-T标号函数g:g(V){0,1,2,…,k},则图G的所有L(d,1)-T标号函数中最小的整数k记为L(d,1)-T标号数λdT(G,T).本文证明了若G是无K1,t(3≤t≤n)的连通图,其最大度为Δ,|G|=n,T为G的任意支撑树,则λdT(G,T)≤tt--12Δ2+Δ+2d-2.