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。     

高原鳅属Triplophysa鱼类的分子系统发育和生物地理学研究

高原鳅属Triplophysa鱼类广泛分布于亚洲中部的高原地区,是青藏高原鱼类区系重要的组成部分.它们对高原环境表现出极强的适应性,是已知世界上分布海拔最高的鱼类.采用线粒体DNA细胞色素b基因序列分析了青藏高原及其邻近地区13个水系30个地点22种高原鳅属鱼类的分子系统发育关系.结果表明高原鳅属鱼类不是一个单系群,赫氏鳅亚属Hedinichthys的种类嵌入到其他条鳅亚科鱼类分支中,而依据第二性征划分的高原鳅亚属Triplophysa是一个单系群.在高原鳅亚属中,最先发生分歧的是分布于黄河上游的似鲶高原鳅T.(T.)siluroides,其次是分布于南盘江上游的抚仙高原鳅T.(T.)fuxianensis.将骨质鳔囊和鳔后室的形态特征图解到分子系统发育树中时,并没有呈现出共近离征的改变.高原鳅亚属内种间系统发育关系在一定程度上反映了地理关系的远近,即相同和相邻水系的物种之间通常具有更近的亲缘关系;进而在生物地理过程中反映了青藏高原东部和西北部水系与青藏高原主体及东南部水系在9.5-7.2 Ma出现分离,这一事件可能与晚新生代青藏高原在8 Ma左右发生的地质构造事件及气候重大转型相关.     

高原鳅属Triplophysa鱼类的分子系统发育和生物地理学研究

高原鳅属Triplophysa鱼类广泛分布于亚洲中部的高原地区，是青藏高原鱼类区系重要的组成部分.它们对高原环境表现出极强的适应性,是已知世界上分布海拔最高的鱼类. 采用线粒体DNA细胞色素b基因序列分析了青藏高原及其邻近地区13个水系30个地点22种高原鳅属鱼类的分子系统发育关系.结果表明高原鳅属鱼类不是一个单系群，赫氏鳅亚属Hedinichthys的种类嵌入到其他条鳅亚科鱼类分支中，而依据第二性征划分的高原鳅亚属Triplophysa是一个单系群.在高原鳅亚属中，最先发生分歧的是分布于黄河上游的似鲶高原鳅T.(T.) siluroides, 其次是分布于南盘江上游的抚仙高原鳅T.(T.) fuxianensis. 将骨质鳔囊和鳔后室的形态特征图解到分子系统发育树中时，并没有呈现出共近离征的改变.高原鳅亚属内种间系统发育关系在一定程度上反映了地理关系的远近，即相同和相邻水系的物种之间通常具有更近的亲缘关系；进而在生物地理过程中反映了青藏高原东部和西北部水系与青藏高原主体及东南部水系在9.5—7.2Ma出现分离，这一事件可能与晚新生代青藏高原在8Ma左右发生的地质构造事件及气候重大转型相关.     

线粒体DNA d-loop序列变异与鳅鮀亚科鱼类系统发育

对鳅鮀亚科(Gobiobotinae)2个属8个种10个个体线粒体控制区d-loop全序列进行了测定.以鮀亚科斑马鱼为外类群,对鳅鮀及鲤科(Cyprinidae)一些亚科代表种鱼类进行了系统发育分析.结果显示,鳅鮀鱼类是一个单系类群,与鮀和细鲫有较近的亲缘关系.从系统发育的角度看,鳅鮀亚科应归属于鮀亚科(Gobioninae).研究结果支持鳅鮀亚科分为异鳔鳅鮀属(Xenophysogobio)和鳅鮀属(Gobiobtia).     

线粒体DNA d-loop序列变异与鳅鮀亚科鱼类系统发育

对鳅鮀亚科(Gobiobotinae)2个属8个种10个个体线粒体控制区d-loop全序列进行了测定.以鮀亚科斑马鱼为外类群,对鳅鮀及鲤科(Cyprinidae)一些亚科代表种鱼类进行了系统发育分析.结果显示,鳅鮀鱼类是一个单系类群,与鮀和细鲫有较近的亲缘关系.从系统发育的角度看,鳅鮀亚科应归属于鮀亚科(Gobioninae).研究结果支持鳅鮀亚科分为异鳔鳅鮀属(Xenophysogobio)和鳅鮀属(Gobiobtia).     

河南省高原鳅属鱼类分类厘定

高原鳅属鱼类广泛分布于青藏高原及其邻近地区,由于种间形态差异较小,高原鳅属鱼类一直是物种鉴定的难点类群.早期相关鱼类志和本课题组近期研究显示河南省分布有赛丽高原鳅、贝氏高原鳅、达里湖高原鳅和粗壮高原鳅,但早期文献野外调查范围较小,所用标本较少,描述也较为简单.在前期详细野外调查的基础上,通过形态学和分子系统学相结合的方法,对河南省以上4种高原鳅属鱼类进行鉴定和整理,补充详细的形态描述,明确该属四种鱼类在我省的分布情况.     

洞穴高原鳅属一新种记述

描记在云南省泸西县阿庐古洞地河中采到的高原鳅属一新种,以采集地命名为阿庐高原鳅,新种与云南高原鳅相近但有下列特征可明显区别：①新种前段略平扁,体长为体高的１０．６倍;②尾较细,体长为尾柄高约１４．８倍;③眼小,趋近于盲眼,头长为眼径的１８０．０倍;④鼻瓣发育成鼻须状;⑤尾叉形;⑥体表裸露无鳞无斑。     

河南省高原鳅属新纪录种—达里湖高原鳅

2015年10月至2019年10月,河南省鱼类资源调查队在对全省鱼类资源调查过程中,于河南省林州市采集到多种高原鳅属鱼类,经初步鉴定,其中一种为达里湖高原鳅.为进一步确认,2019年5月在模式产地赤峰市达里诺尔湖采集到一批达里湖高原鳅,通过形态学与分子系统学相结合的方法进行比较鉴定,确认待测物种为河南省鱼类新纪录种—达里湖高原鳅(Triplophysa dalaica).目前,标本存放于河南师范大学水产学院鱼类标本室.对达里湖高原鳅的主要鉴定特征、分布区域、资源现状、生存环境等做了初步分析.     

线粒体DNA d—loop序列变异与鳅Tuo亚科鱼类系统发育

对鳅Tuo亚科（Gobiobotinae)2个属8个种10个个体线粒体控制区d-loop全序列进行了测定。以Dan亚科斑马鱼为外类群，对鳅Tuo及鲤科（Cyprinidae)一些亚科代表种鱼类进行了系统发育分析。结果显示，鳅Tuo鱼类是一个单系类群，与Ju和细鲁鲫有较近的亲缘关系。从系统发育的角度看，鳅Tuo亚科应归属于Ju亚科(Gobioniae)。研究结果支持鳅Tuo亚科分为异镖鳅Tuo属（Xenophysogobio)和鳅Tuo属（Gobiobtia)。     

广西5种常见星虫动物的线粒体基因组特征和系统进化分析

为探明广西北部湾星虫动物的线粒体基因组遗传变异和基因序列特征,采用高通量测序测定广西北部湾5种常见星虫动物的线粒体基因组,并对其基因序列特征、遗传变异、系统进化进行分析。结果显示,星虫动物线粒体基因组具有典型的无脊椎动物线粒体基因组的特征,基因排列高度保守,特别是其13个蛋白质编码基因（PCGs）。此外,星虫动物线粒体基因组的基因均编码在H链上,并存在3个高度保守的基因排列区块,与环节动物和螠虫动物线粒体基因组特征较为相似。cox1、cox2和cob等3个基因进化速率最慢、遗传变异水平最低,适合作为星虫动物种属系统进化研究以及不同种间生物条形码构建的分子标记。nad6、nad4、nad5和nad2等4个基因的遗传变异水平较高（大于60%）,变异位点数量较多,适合作为星虫动物种群遗传多样性研究的分子标记。星虫动物线粒体13个蛋白质编码基因的Ka/Ks比值均低于1（0.058 2-0.726 6）,其中cox1、cox3和cob等3个基因的Ka/Ks比值最低（小于0.1）,表明在星虫动物线粒体遗传进化过程中,这3个蛋白质编码基因承受强烈的自然选择压力和功能束缚。基于线粒体基因组蛋白质编码基因系统进化树的研究结果表明,星虫动物可分为方格星虫纲和革囊星虫纲两个进化分支,星虫动物与环节动物的进化地位、亲缘关系较近,而与软体动物的亲缘关系较远。本研究结果不仅为广西北部湾特色星虫动物渔业资源多样性调查和保护提供分子遗传数据,也为星虫动物系统进化研究提供了科学参考。     

兰州鲇线粒体基因组序列结构及系统发育分析

利用GenBank中欧洲鲇的线粒体基因组序列, 设计出6对引物, 通过PCR扩增产物直接测序和引物行走(primer walking)法测定了兰州鲇的线粒体基因组序列, 并对其进行结构分析。兰州鲇线粒体基因组序列全长16524 bp, 包括37个基因(2个rRNA基因、22个tRNA基因和13个蛋白质编码基因)和1个非编码区。用最大似然法对鲇形目11种鲇鱼线粒体基因组的13个蛋白质编码基因的核苷酸序列进行系统发育分析。结果显示, 兰州鲇首先跟其他鲇科鱼类聚为一支, 形成一个单系群, 位于系统发育关系树的中部。     

鱼类线粒体基因组研究进展

线粒体基因组(mitochondrial genome DNA,mtDNA)具有严格的母系遗传且能进行自我复制,并且在世代传递过程中不易发生重组、进化速率较快等优点.因此mtDNA广泛应用于系统进化、种群遗传、适应性进化等领域中.本文对鱼类mtDNA研究做了详细阐述,系统总结了近年来鱼类mtDNA结构与特征、线粒体的起源与演化、种群遗传、适应性进化、鱼类条形码物种识别等研究进展,以期对相关研究有一定参考价值.     

淡水鱼类线粒体DNA D-loop基因的引物设计和应用

 线粒体DNA测序已广泛应用于鉴定和区分种类以及解决系统进化关系问题。本文选取已测定的主要淡水鱼类的线粒体DNA D-loop基因序列进行同源性比较,寻找保守序列,利用简并性原则设计一对通用的简并引物。利用设计的引物对广东省珠江流域主要的淡水鱼类线粒体DNA D-loop控制区基因进行扩增,均能获得单一的目的DNA片断,特异性扩增产物大小为1 kb左右。经测序及与GenBank同源序列的比较,证实为包含线粒体控制区全序列的扩增产物。本研究所设计的引物和应用的方法可以快速地同时对多种鱼类进行大规模的遗传背景分析,鉴定某些难于鉴别的近缘物种,为我国鱼类的种类鉴定、地理种群鉴别及种质资源的评估提供重要的工具。     

动物线粒体基因组全序列测定的研究策略

动物线粒体基因组全序列测定是近年来生物学研究中的一个热点。科学技术的发展,对动物线粒体基因组全序列测定的研究策略也产生了深远的影响。在此对几种在动物线粒体基因组全序列测定中常用的几种策略进行了综述,并对其优缺点进行了比较分析。     

猛禽和夜鹰类的线粒体DNA序列比较和分子进化关系的研究

测定和比对了隼形目、鸮形目、夜鹰目的12SrRNA基因片段，长度为415bp．使用MEGA2．1软件构建分子系统树并分析其系统进化关系．数据显示，该基因片段的DNA序列变异丰富，转换和颠换数未随着遗传距离的增加而出现饱和现象，反映出较高真实水平的鸟类系统发育关系．重建系统进化树表明：与隼形目隼科相比，隼形目鹰科与鸮形目、夜鹰目的亲缘关系更近，提示了隼形目隼科和鹰科之间可能存在着较大的遗传变异；与夜鹰目相比，鸮形目和隼形目鹰科鸟类的亲缘关系较近，与传统分类观点相同，不支持将鸮形目和夜鹰目合并为鸮形目的观点．     

猛禽和夜鹰类的线粒体DNA序列比较和分子进化关系的研究

测定和比对了隼形目、鸮形目、夜鹰目的12SrRNA基因片段,长度为415 bp.使用MEGA2.1软件构建分子系统树并分析其系统进化关系.数据显示,该基因片段的DNA序列变异丰富,转换和颠换数未随着遗传距离的增加而出现饱和现象,反映出较高真实水平的鸟类系统发育关系.重建系统进化树表明:与隼形目隼科相比,隼形目鹰科与鸮形目、夜鹰目的亲缘关系更近,提示了隼形目隼科和鹰科之间可能存在着较大的遗传变异;与夜鹰目相比,鸮形目和隼形目鹰科鸟类的亲缘关系较近,与传统分类观点相同,不支持将鸮形目和夜鹰目合并为鸮形目的观点.     

贝氏高原鳅与玫瑰高原鳅脑大体解剖结构的比较

运用解剖学技术对高原鳅属的贝氏高原鳅Triplophysa bleekeri和玫瑰高原鳅Triplophysa rosa的脑大体解剖结构进行比较研究,其中贝氏高原鳅生活于开阔河流及山溪石滩浅水处,而玫瑰高原鳅生活于地下暗河或溶洞中.研究发现贝氏高原鳅整个脑及脑各结构的相对大小均较玫瑰高原鳅大,其中整个脑的质量、嗅球、下叶间存在显著差异,中脑、视盖、延脑背部、面叶间有极显著差异,大脑、小脑体间差异不显著;两物种的脑结构无性别二态性;玫瑰高原鳅视盖极其退化,小脑瓣完全裸露在外,而贝氏高原鳅的小脑瓣只有小部分露在外面,绝大部分被视盖包被.