DNA条形码在浙江沿海浮游鱼卵和仔鱼分类鉴定中的应用

本研究的目的是对鱼卵和仔鱼进行分类鉴定,了解浙江沿海水域产卵区的物种组成。样品收集于2014年5月-2015年11月,在浙江沿海水域租用渔船采用大型浮游生物网(网长280 cm、网口内径80 cm、网口面积0.5 m2、网目0.5mm、拖速2 n mile/h、拖网时间10 min)通过分析CO I DNA序列,结果显示从24个样本一共鉴定出10个鱼类物种,分属于7个科,即鳀鱼、小黄鱼、龙头鱼、康氏小公鱼、矛尾刺虾虎鱼、褐菖鲉和沙带鱼仔鱼,及凤鲚、蓝点马鲛、黄姑鱼鱼卵。种内平均K-2-P遗传距离0.47%,科内属间平均遗传距离21.7%,目内科间平均遗传距离24.6%,表明种内距离远小于种间距离,与绝大多数条形码研究结果一致。研究结果表明,DNA条形码技术是传统形态学强有力的补充。它是一种准确的,规范化的,有效的物种鉴定工具,在鱼类生物多样性研究中具有广阔的应用前景。     

中国近海8种石首鱼类的线粒体16S rRNA基因序列变异及其分子系统进化

通过PCR扩增出中国近海石首鱼科(Sciaenidae)6属8个代表种的线粒体16S rRNA基因,纯化后直接测序.利用多个生物软件对序列变异和碱基组成进行分析,计算Kimura 2-parameter遗传距离、平均核苷酸变异数、平均每位点核苷酸替代数等遗传信息指数,并结合GenBank上大斑石鲈(Pomadasys maculates)同源序列构建UPGMA,NJ,ME和MP系统树.结果表明,叫姑鱼(Johnius belengerii)为最早分化的一枝,其次为黄姑鱼(Nibea albiflora)和白姑鱼(Argyrosomus argentatus),而黄鱼亚科(包括大黄鱼(Pseudosciaena crocea)、小黄鱼(Pseudosciaena polyactis)、棘头梅童鱼(Collichthys lucidus)、黑鳃梅童鱼(Collichthys niveatus)和鮸鱼(Miichthys miiuy))分化最晚,这支持了形态学得出的结论.在分子水平上明确了叫姑鱼亚科和黄鱼亚科的系统进化地位,并得出黄姑鱼比白姑鱼更早分化的新推论,但对于形态学上将白姑鱼和黄姑鱼归属于同一个亚科的结论还有待使用多个不同进化速率的基因加以分析考证.为探讨中国石首鱼类分子系统进化做了尝试,并就线粒体16S rRNA基因在该科鱼类系统进化研究的应用潜力进行了剖析.     

DNA条形码在海洋动物种类鉴别中的应用:以马鲅为例

根据采自浙江舟山群岛、宁波和温州沿海海域的20个马鲅个体的线粒体细胞色素C氧化酶亚基I(COI)基因的DNA序列信息,对比Gen Bank上其它马鲅COI同源序列。通过Kimura双参数(K-2-P)遗传距离,邻接法(NJ)和Bayesian聚类关系分析,得到四指马鲅COI的单倍型多样性(h)为0.525,核苷酸多态性(π)为0.0018;六指马鲅种内单倍型多样性(h)为0.800;核苷酸多态性(π)为0.0202。两种马鲅间的平均K-2-P距离为0.225,这个值在马鲅属间的距离范围内,为种内的平均距离0.021的11倍。结果表明,所采集的这些马鲅隶属于2种,即四指马鲅和六指马鲅,这个结果与形态学鉴定相吻合。     

普陀海域鲹科的DNA条形码研究

舟山普陀海域的渔业资源丰富,为鱼类多样性研究提供了独特的优势。碜是经济价值很高的海洋鱼类,普遍分布于热带,亚热带和温带海域,常栖息于普陀沿海海域。本文采用线粒体COI DNA序列,对来自普陀海域18尾鲹的样本进行分子条形码和物种多样性分析。结果显示,共有12个单倍型,分别隶属于7属8种,其中3种在该海域首次纪录。此外,结合GenBank的序列数据,共获得12属18种鲹的COI DNA同源序列,并构建了NJ与Bayesian聚类树。通过聚类关系,各物种的进化关系及其分类地位可以直观地显示出来。DNA条形码弥补了传统分类学在鲹科鱼的命名及分类归属上的不足,从而增进人们对够科鱼在舟山普陀海域物种多样性的了解,为当地养殖业及海洋保护提供科学理论框架。     

春季舟山渔场鱼卵、仔稚鱼种类组成与数量分布

于2017-2019年4-5月对舟山渔场典型海域12个站位进行6个航次的鱼类浮游生物拖网调查,分析了春季舟山渔场鱼卵、仔稚鱼的种类组成与数量分布特征。结果显示,所有航次调查共采集鱼卵4 144粒,仔稚鱼785尾,隶属于10目27科。有1种鉴定到目,1种鉴定到科,9种鉴定到属,29种鉴定到种。以鲈形目种类数最多,共19种,占47.50%。4月,鱼卵平均丰度为(0.76±1.20) ind·100~(-1)·m~(-3),5月为(31.51±51.66) ind·100~(-1)·m~(-3),差异极显著(P0.01);4月,仔稚鱼平均丰度为(3.70±15.91) ind·100~(-1)·m~(-3),5月为(1.64±2.71) ind·100~(-1)·m~(-3),差异不显著(P0.05)。春季舟山渔场鱼卵与仔稚鱼优势种为小黄鱼、六丝钝尾虾虎鱼、鳀、龙头鱼、舌鳎属未定种及短吻红舌鳎,群落多样性指数基本呈逐年递增趋势,表明春季舟山渔场鱼卵与仔稚鱼群落结构较稳定,且与该海域鱼类种类组成变化一致。     

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。     

北江流域侧条光唇鱼(Acrossocheilus parallens)的遗传多样性及核型分析

为了解侧条光唇鱼(Acrossocheilus parallens)的遗传多样性及染色体核型,文章通过传统形态学及框架结构测量研究北江侧条光唇鱼的形态学特征,活体注射植物凝集素(PHA)和秋水仙素研究其染色体核型,对线粒体DNA扩增及测序研究其遗传多样性。形态学结果显示,该群体的可数性状及可量性状与《中国动物志》存在一定的差异,如：可数性状中胸鳍鳍条数为12～14,而《中国动物志》中为14～16;可量性状中体长/体高、体长/头长、头长/吻长的比值均明显大于《中国动物志》中所描述的比值。Pearson相关分析表明,10项可量性状和17项框架结构性状均与体重呈极显著正相关(P<0.01)。侧条光唇鱼的核型公式为2n=14m+16sm+8st+12t,染色体臂数NF=80,未发现异型性染色体。侧条光唇鱼线粒体Cyt b基因与D-loop序列分析显示,碱基A+T含量均高于C+G含量,且G含量最低,表现出明显的碱基偏倚性。基于D-loop序列和Cyt b基因各单倍型之间的遗传距离分别为0.001～0.004和0.001～0.003,表明该群体各单倍型之间的遗传距离很近。D-loop序列和C...     

基于线粒体COI基因序列的丽文蛤群体遗传多样性和遗传结构分析

为了评估丽文蛤的遗传多样性,为丽文蛤的保护与开发提供基础遗传信息,本研究利用线粒体COI基因片段序列比较分析了我国沿海丽文蛤4个地理群体(漳州、珠海、海口和北海)的遗传多样性和遗传结构。4个群体共54个样本的线粒体COI基因部分序列经处理得到长度均为623 bp的核苷酸片段,检测到19个单倍型。群体遗传多样性分析显示,4个群体的单倍型多样性为0.464~0.889,核苷酸多样性为0.000 80~0.011 04。单倍型多样性较高的是漳州群体和海口群体,北海群体单倍型多样性相对较低。核苷酸多样性中漳州群体最高,而北海群体同样显示最低,北海群体多样性较低的原因可能是样本量小。分子变异分析(AMOVA)结果显示96.20%的变异来自群体内。群体间遗传分化指数显示漳州与珠海和北海群体之间存在较大的遗传分化(FST值分别为0.162 49和0.117 31),且均达到显著水平;而漳州与海口群体之间遗传分化小且分化不显著。珠海、海口和北海群体之间遗传分化小(FST值0.070 99~0.094 30)且分化不显著。聚类分析和单倍型网络图均显示丽文蛤漳州群体与珠海和北海群体分化明显,而珠海、海口和北海群体之间分化不明显,其结果与FST值相一致。     

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。     

北美五倍子蚜mtDNA COI基因序列遗传分化

通过测定北美五倍子蚜(Melaphis rhois)3个种群共32个个体的mtDNACOI基因部分序列,分析北美倍蚜种群的遗传结构和变异。在测得的683bp COI基因序列中有75个变异位点(占所测核苷酸序列的11.0%),4种核苷酸T、C、A、G的组成分别为40.2%、15.0%、32.5%和12.3%,具有较高的A+T含量72.7%。M.rhois 32个个体的COI基因序列共产生10个单倍型,其中两个单倍型为主体单倍型,除阿肯色的一个个体与新泽西的6个个体共享一个单倍型外,其余单倍型单独或由同一种群的个体共享。AMOVA分析显示,五倍子蚜种群内核苷酸多样度低,种群间的遗传变异较高,分化显著。TCS网络图和聚类关系显示,五倍子蚜不同单倍型按地理分布形成明显的簇群,其中俄亥俄种群的单倍型单独构成一个分支,与其余两个种群关系较远;俄亥俄种群与其他两种群间的遗传距离也比较大,该种群可能属于五倍子蚜的一个亚种或新种。     

鲑科鱼类线粒体全基因组序列结构特征及其系统发育信息分析

为了深入开展鲑科鱼类的线粒体全基因组序列的结构特征和系统发育信息的研究,利用生物信息学的方法分析了已获得的40种鲑科鱼类的线粒体全基因组序列.通过软件Clustal X进行对比,然后用软件MEGA5.05分析DNA的序列差异,并用邻接法生成系统进化树.结果发现:1)鲑科鱼类线粒体基因组的结构和基因排列顺序和其他硬骨鱼类的相同,其全长为16 526~16 997 bp.2)从系统进化树可以看出白鲑亚科(Coregonidaeinae)位于祖先的位置,是最早出现分化的一枝,鲑亚科(Salmoninae)和茴鱼亚科(Thymallinae)亲缘关系较近,互为姐妹群.3)在所有编码基因中,序列变异程度最大的是ND2基因(47.6%),最小的是16S rRNA基因(11.0);Kimura双参数遗传距离最大的是ND2基因(0.203),最小的是12S rRNA基因(0.037).     

基于线粒体ND2基因的龙头鱼群体遗传多样性分析

以海口、南通、青岛、泉州、湛江5个地理群体98尾龙头鱼为研究对象,通过PCR扩增获得序列长度为1 046bp的线粒体ND2基因全序列,共检测到变异位点19个,其中18个单一变异位点,1个简约信息位点。98条序列共定义了19个单倍型,平均单倍型多样性(Hd)为0.366±0.063 8,平均核苷酸多样性(Pi)为0.000 427±0.000 424。群体间平均遗传距离在0.000 228～0.000 607之间,遗传分化指数FST值均小于0.05,群体间没有显著的遗传分化。AMOVA结果显示,龙头鱼遗传变异主要来自于种群内(99.68%)。单倍型系统发育树显示,19个单倍型之间不存在明显的亚种分化。整体的中性检验结果均为负值且显著偏离中性,表明5个地理群体龙头鱼历史上曾经历过种群扩张。参考ND2基因2.5%～3.6%每百万年的变异速率,估算出群体分化扩张时间大致为(1.87～1.30)万年前的第四纪更新世晚期。     

基于线粒体基因组全序列的鳅科(Cobitidae)鱼类进化关系分析

为了解鳅科(Cobitidae)鱼类线粒体全基因组序列的结构特征和系统发育信息,利用生物信息学方法对已知的40种鳅科鱼类线粒体全基因组进行比对分析,用邻接法(NJ)构建系统发育树。结果显示：(1)鳅科鱼类线粒体基因组全序列长度在16 553～16 937 bp之间,基因组的结构特征及基因排列顺序与其他硬骨鱼类一致。(2)鳅科鱼类线粒体全基因组一致序列长度为17 483 bp,变异位点数为8039(45.9%),Kimura双参数平均遗传距离为0.19。在13个蛋白质编码基因中,ND2的变异程度(58.9%)和平均遗传距离(0.28)最大,变异程度最小的是12S rRNA(30.5%),tRNA拼接序列的平均遗传距离最小(0.07)。(3)Cox1、ND5、Cytb基因是进行鳅科鱼类系统发育分析较为理想的分子标记,NJ系统发育树显示,条鳅亚科(Noemacheilinae)是最早分化出来的一枝群系,位于祖先位置,沙鳅亚科(Botiinae)和花鳅亚科(Cobitinae)亲缘关系更近,互为姐妹群系。本研究为鳅科鱼类进化学研究和分子标记的选取提供参考依据。     

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。     

基于线粒体Cytb基因的黄海、东海小黄鱼（Larimichthys polyactis）群体遗传结构

采用线粒体DNA细胞色素b基因全序列分析技术研究了黄海、东海小黄鱼（Larimich—thyspolyactis）的群体遗传结构．在所分析的9个取样点177个个体中,共检测到137个单倍型．9个群体呈现出高的单倍型多样性（h=0．956—1．00）和低的核苷酸多样性（π=0．0037-0．0058）．单倍型邻接关系树的拓扑结构比较简单,没有明显的地理谱系结构．分子方差分析和FST显示小黄鱼的遗传变异均来自群体内个体间,而群体问无显著遗传分化．Exact检验表明单倍型在两两群体间分布频率的差异是不显著的．中性检验和核苷酸不配对分析均表明黄海、东海的小黄鱼经历了群体扩张,扩张时间约为78—138ka前．研究结果表明,黄海、东海小黄鱼群体间具有高度的基因交流,是一个随机交配的群体．较强的扩散能力,黄海、东海的海洋环流以及近期的群体扩张可能是造成黄海、东海小黄鱼群体间遗传同质性较高的原因．     

细胞色素b基因序列变异与东亚鲿科鱼类系统发育

采用PCR技术获得了中国（鱼尝）科鱼类线粒体DNA细胞色素b基因1138bp全序列.所得序列与GenBank中分布于日本、韩国和俄罗斯的（鱼尝）科2属9种鱼类同一基因序列排序,并选用鲇形目鲇科的大口鲇、钝头（鱼危）科的鳗尾（鱼央）和伦氏（鱼央）以及脂鲤目的断线脂鲤作外类群.分析了细胞色素b基因序列,计算了Kimura双因子遗传距离和（鱼尝）科鱼类线粒体DNA的进化速率,用最大简约法和邻接法构建了（鱼尝）科鱼类分子系统树,得出如下结论:(1)线粒体DNA序列分析显示所测定的鲇形目鱼类细胞色素b基因序列中,存在3bp的缺失;(2)系统发育分析显示（鱼尝）科构成一单系类群;（鱼艹）属为较为特化的属,拟（鱼尝）属为一明显的类群,而黄颡鱼属与（鱼危）属关系较为混乱;(3)东亚（鱼尝）科鱼类线粒体DNA的进化速率约为每百万年0.18%～0.30%.本文是中国鲇形目（鱼尝）科鱼类线粒体DNA细胞色素b基因序列的首次报道.     

种鲿科鱼类基于线粒体DNA控制区序列的比较研究

采用PCR技术,对外形上易混淆的鲿科Bagridae 4种初级淡水鱼:中间黄颡鱼Pelteobagrus intermedius、普通黄颡鱼Pelteobagrus fulvidraco、粗唇鮠Leiocassis crassilabris和Pseudobagrus kyphus进行线粒体控制区489 bp序列的分析. 结果显示:4个种间的碱基差异为12.88%,28个样品共得到7个单倍型,通过遗传距离和系统发育分析可见,粗唇鮠和Pseudobagrus kyphus的亲缘关系比较近,而中间黄颡鱼、普通黄颡鱼和另外2种鱼的亲缘关系较远.     

细胞色素b基因序列变异与东亚 科鱼类系统发育

采用PCR技术获得了中国 科鱼类线粒体DNA细胞色素b基因1138bp全序列，所得序列与GenBank中分布于日本，韩国和俄罗斯的 科2属9种鱼类同一基因序列排序，并选用鲇形目鲇科的大口鲇，钝头Wei科的鳗尾 以及脂鲤目的断线脂鲤作外类群，分析了细胞色素b基因序列，计算了Kimura双因子遗传距离和 科鱼类线粒体DNA的进化速率，用最是约法和邻接法构建了 科鱼类分子系统树，得出如下结论：（1）线粒体DNA序列分析显示所测定的鲇形目鱼类细胞色素b基因序列中，存在3bp的缺失。（2）系统发育分析示 科构成一单系类群； 属为较为特化的属，拟 属为一明显的类群，而黄颡鱼属与Wei属关系较为混乱；（3）东亚 科鱼类线粒体DNA的进化速率约为每百万年0.18%-0.30%,本文是中国鲇形目 科鱼类线粒体DNA细胞色素b基因序列的首次报道。     

中国东南沿海青蟹属不同种类的mtDNA COI基因序列分析及其系统发育

对采自中国东南沿海青蟹属的4种青蟹锯缘青蟹Scylla serrata(Forskal,1775),紫螯青蟹S.tranquebarica(Fabricius,1798),榄绿青蟹S.olivacea(Herbst,1796),拟穴青蟹S.paramamosain(Estampador,1949)的线粒体COI基因片段进行了测定,分析研究了其种间遗传差异及系统发育关系.研究结果显示:4种青蟹在COI基因片段上存在差异,种间序列差异远大于种内差异.青蟹属在我国的优势种与GenBank上的S.paramamosain的遗传距离为0.001 3,与S.serrata的遗传距离为0.121 3.序列特征、遗传距离和系统进化等分析结果表明中国青蟹属的优势种为拟穴青蟹S.paramamosain.     

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。