基于3种线粒体标记探讨中日沿海角木叶鲽遗传多样性差异

角木叶鲽(Pleuronichthys cornutus)是东亚沿海重要的鲽形目经济鱼类, 为更好地保护和开发利用其种质资源, 有必要全面了解其遗传背景。本研究测定了中国和日本沿海7个群体200尾角木叶鲽线粒体控制区(CR) 5'端、细胞色素b (Cytb)和NADH脱氢酶第二亚基(ND2)基因序列, 比较不同标记在解析遗传多样性和种群结构上的可行性与有效性, 阐明中日沿海角木叶鲽群体间出现遗传分化的分子机制。CR序列分析发现中日沿海7个角木叶鲽群体遗传多样性表现出较高的单倍型多样性(H_d = 0.9699)和较低的核苷酸多样性(π = 0.0061); 各群体间无显著的遗传分化(F_ST = -0.0197-0.0184, P > 0.05); 单倍型网络未显示出明显的地理聚群和谱系结构; 分子方差分析(AMOVA)表明变异主要发生在群体内部(> 99.17%)。进一步通过Cytb和ND2基因分别与CR序列对比分析, 结果表明群体遗传多样性均表现为高H_d (0.9683-0.9829)低π (0.0050-0.0063)模式, 仅有ND2基因分析F_ST值(F_ST = 0.0302, P < 0.05)显示了中国碣石(GDJS)和日本明石(JAP)群体间显著的低水平遗传分化现象。CR、Cytb和ND2的单倍型网络图均无明显的地理聚类和谱系结构, AMOVA分析也显示变异主要来源于群体内(> 98.39%)。种群历史动态分析结果显示, 角木叶鲽可能在第四纪中更新世晚期经历了群体扩张事件, 扩张时间分别为31.93-9.58万年前(CR)、27.53-22.02万年前(Cytb)和26.99-18.75万年前(ND2)。综上所述, 中日沿海的角木叶鲽具有较高遗传多样性, GDJS和JAP群体间存在低度分化; ND2基因比CR和Cytb序列更适于分析角木叶鲽种群遗传结构, 选择多个遗传标记可有效弥补单一标记分析遗传多样性的局限性; 推测冰期两大独立避难所的形成及GDJS和JAP群体距离相隔较远是其发生遗传分化的主要原因。研究结果为中日沿海角木叶鲽渔业资源的种质保护与可持续利用提供了理论依据。     

中国沙塘鳢属鱼类线粒体12S rRNA基因序列分析

沙塘鳢属鱼类为东亚特有的小型淡水经济鱼类,中国产沙塘鳢属鱼类分类问题长期存在争议。本文测定了中国产沙塘鳢属鱼类全部种类的线粒体12S rRNA基因部分序列,结合GenBank中下载的2种日本沙塘鳢属鱼类和塘鳢科鱼类同源序列,探讨中国产4种沙塘鳢属鱼类的物种有效性,分析沙塘鳢属鱼类的系统发育关系。作者所使用的同源序列长度为690bp,其中变异位点258个,简约信息位点201个,包括插入/缺失位点34个,转换/颠换平均值为3.0,表明12S rRNA基因是研究沙塘鳢属鱼类系统发育关系的合适分子标记。基于p-distance模型的6种沙塘鳢属鱼类种内遗传距离为0.000—0.024,种间遗传距离为0.058—0.064,支持暗色沙塘鳢和中华沙塘鳢为不同种,中国产沙塘鳢属鱼类包括中华沙塘鳢、河川沙塘鳢、海丰沙塘鳢、鸭绿江沙塘鳢4个种的观点;至于中国还有没有新的沙塘鳢属鱼类,尚有待进一步研究。系统发育分析表明海丰海塘鳢是河川沙塘鳢的姐妹群,暗色沙塘鳢与O.hikimius的亲缘关系最为密切,而同属其余类群之间的系统发育关系则由于自展数据支持率较低而尚不明确。中国产沙塘鳢和日本产沙塘鳢并未单独分群,推测沙塘鳢属鱼类的共同原始祖先可能广泛分布于中国、朝鲜和日本等东亚地区,约在4.9—6.5百万年前的上新世开始分化,系统发育过程比较适合离散假说。     

应用大麦杆控制原水蓝藻生长的初步研究

蓝藻对饮水安全有潜在威胁,但在水处理过程中很难除去。华南某地原水水塘多年来受到以假鱼腥藻类为主的蓝藻水华影响,尽管曾使用多种方法进行清除,但都只能起到应急的作用,因此需要寻求长期有效控制蓝藻生长的新方法。已有研究表明大麦杆在控制淡水藻类生长方面具有一定功效,且对环境无明显负面影响。为了解大麦杆对华南某地蓝藻,特别是假鱼腥藻类生长的影响,探讨在该地区气候条件下发挥抑藻作用所需时间和效果,为原水蓝藻控制措施的采取提供科学依据,自从2005年3月起至2005年7月,选用2个沉淀池作对比实验,实验池投入g·m-3的大麦杆,对照池不加大麦杆。研究表明大麦杆对原水中假鱼腥藻类的生长有较好的抑制作用,在该地气候条件下,最少需要一至两个月的时间,大麦杆才开始产生控藻作用。     

一种高效快速的鱼类标本基因组DNA提取方法

以95%酒精保存的黄鳝(M onopterus albus)和斑鳢(Channa maculates)标本为材料,采用先沉降DNA再去除杂质的方法从鱼类标本中提取基因组DNA。基因组DNA的琼脂糖凝胶电泳和紫外分光光度法检测以及PCR扩增结果显示,本方法提取的鱼类基因组DNA的电泳主带清晰明亮;A260/A280值在1.7830-2.0144之间;PCR扩增产物条带清晰明亮,且单一整齐没有拖带,表明本方法可从酒精保存的鱼类标本中提取比较纯净的DNA,能够满足一般分子生物学试验需要。与传统苯酚/氯仿法相比,本方法操作简单快速,避免了苯酚等物质对后续实验的影响,可作为一种常规动物组织DNA提取方法。     

中国近海细鳞鯻线粒体控制区的遗传多样性

通过线粒体控制区序列的分析,研究采自中国南海及东海5个群体102尾细鳞鯻的遗传多样性。发现在962 bp序列中有205个变异位点,其中135个为简约信息位点,共定义102个单倍型。中国近海细鳞鯻总体呈现出较高的遗传多样性特征(Hd=1.000,Pi=0.022),其中博鳌最高(Hd=1.000,Pi=0.028),平潭最低(Hd=1.000,Pi=0.014)。不同地理群体间无明显分化,基因交流频繁(Fst=-0.014—0.041,P0.05);中性检验均为显著负值,推测在16.9万年—5.06万年前,即中-晚更新世出现种群扩张。系统邻接树和单倍型网络图均出现3个显著分化的谱系(谱系间Fst=0.508—0.698,P0.001;净遗传距离Da=0.024—0.031),且各谱系中均有不同地理来源的群体。3个谱系间分歧时间大约在1.07百万年—0.24百万年前,推测可能是更新世冰期边缘海的出现导致群体隔离而产生分化。谱系A(Lineage A)包含85.3%的个体,其总体遗传多样性较高(Hd=1.000,Pi=0.012),其中平潭最高(Hd=1.000,Pi=0.014),合浦最低(Hd=1.000,Pi=0.010);群体间Fst在-0.021—0.068之间,P0.005;AMOVA分析显示只有1.97%的变异来自于种群间,表明群体间也无明显分化;中性检验均为显著负值,推测在25.4万年—7.6万年前出现种群扩张。中国近海细鳞鯻主要受到中-晚更新世海侵和海退的影响而出现种群扩张使得谱系间发生二次接触,最终形成具有显著谱系结构但无地理分化的情况。     

四药门花属及其近缘植物ITS区序列分析和系统学意义

测定和分析了四药门花等１３种金缕梅科（Ｈａｍａｍｅｌｉｄａｃｅａｅ）植物的核糖体ＤＮＡ转录间隔区（ＩＴＳ区）及５８Ｓ编码区的序列。应用最大简约法构建的分子系统树表明：被分析的金缕梅亚科（Ｈａｍａｍｅｌｉｄｏｉｄｅａｅ）植物形成一个单系类群,亚科内及其中的金缕梅族（Ｈａｍａｍｅｌｉｄｅａｅ）内部呈复系演化（ｐｏｌｙｐｈｙｌｅｔｉｃ）的特征;支持秀柱花族（Ｅｕｓｔｉｇｍａｔｅａｅ）（含秀柱花属Ｅｕｓｔｉｇｍａ、牛鼻栓属Ｆｏｒｔｕｎｅａｒｉａ和山白树属Ｓｉｎｏｗｉｌｓｏｎｉａ）成立以及将蚊母树族（Ｄｉｓｔｙｌｉｅａｅ）与弗特吉族（Ｆｏｔｈｅｒｇｉｌｅａｅ）合并的观点,此结果与Ｅｎｄｒｅｓ（１９８９）系统接近;金缕梅族中金缕梅属（Ｈａｍａｍｅｌｉｓ）与弗特吉族中的弗特吉属（Ｆｏｒｔｈｅｒｇｉｌａ）、银缕梅属（Ｓｈａｎｉｏｄｅｎｄｒｏｎ）和水丝梨属（Ｓｙｃｏｐｓｉｓ）系统发育关系密切;四药门花属（Ｔｅｔｒａｔｈｙｒｉｕｍ）与木属（Ｌｏｒｏｐｅｔａｌｕｍ）属于同一个单系类群,它们与Ｈａｍａｍｅｌｉｓ的亲缘关系较远     

连香树科及其近缘植物matK序列分析和系统学意义

测定和分析了连香树科(Cercidiphyllaeeae)、交让木科(Daplmiphyllaceac)、金缕梅科(Hamamelidaceae)代表植物的叶绿体marK序列(5′端31bps除外),以木兰属作为外类群,应用邻接法构建分子系统树,结果表明：连香树科与水青树科的亲缘关系较远。连香树科、交让木科和金缕梅科形成了一个自展数据支持率(bootstrap)为100％的单系类群,其中金缕梅科枫香属(Liquidambar)、红花荷属(Rhodoleia)和金缕梅属(Hamamelis)虽构成了一个单系类群,但自展数据支持率仅为68％;连香树科与交让木科构成的单系分支自展数据支持率仅为53％。由于连香树科、交让木科、金缕梅科之间的进化距离相当短,表明这3个科之间亲缘关系密切,内部分支的自展数据支持率不高,表明它们之间准确的亲缘关系有待进一步研究。本研究结果与rbcL、aptB、18S rDNA序列分析结果相似,但自展数据支持率更高,表明marK序列分析可应用于较高等级分类群系统发育关系的研究。     

赤潮棕囊藻(Phaeocystis globosa)rDNA ITS区序列变异与二级结构分析

测定了南海球形棕囊藻香港株P1、P2和湛江株ZhJ1的rDNAITS区序列(含5.8srDNA),结合Gen Bank的13条同源序列,比对长度为904bp,变异位点271个,简约信息位点221个,平均(A+T)(34.5%)<(G+C)(65.4%).藻株P1、P2和ZhJ1序列存在变异位点20个,序列间相似性为97.9%～98.5%.ITS序列在种间和种内的解析度高于18srDNA和28srDNA基因;构建的NJ树、MP树、贝叶斯推断系统树的结构是一致的,不同种类的棕囊藻单独聚类,不同地理来源的球形棕囊藻混杂分布但相同地理来源的藻株多聚类在一起.RNA二级结构显示,不同藻种间5.8srDNA区结构基本一致,表现出属的特异性;ITS1、2区结构表现较大的种间差异,表明ITS区RNA二级结构可为棕囊藻分类鉴定提供有用的分子结构信息.     

福建东张水库陆封型香鱼的遗传变异

测定了福建东张水库18尾陆封型香鱼的ND4-tRNA^Ser基因533 bp序列,发现2个可变位点和2个简约信息位点,共检测到4种单倍型。基于Kimura 2-parameter模型的遗传距离在0.001 9～0.003 9之间,在NJ系统树上无明显谱系结构;单倍型多样性(Hd)和核苷酸多样性(Pi)分别为0.627和0.001 37,平均核苷酸差异数为0.732,远低于两侧洄游型日本香鱼指名亚种(Hd为0.793,Pi为0.002 94),与被列为IUCN濒危物种名录的日本琉球香鱼亚种(Hd=0.519,Pi=0.001 11)相当。东张水库香鱼遗传多样性如此贫乏到底是历史原因还是近期陆封的结果,仍需进一步研究。目前亟待采取有效措施保护东张水库陆封香鱼。     

两株淡水微囊藻的藻蓝蛋白基因间隔序列(PC-IGS)分析

对2株编号为003和004的淡水水华微囊藻(Microcystis.sp)的藻蓝蛋白基因间隔序列进行测定,获得长度均为608bp的2条序列。同时从GenBank中获取铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa Kütz,NCBI序列号AJ003179)及惠氏微囊藻(Microcystis wesenbergii,NCBI序列号AF385391)的序列。分别运用MEGA3及ClustalX(Version1.83)软件对这4株藻的PC-IGS序列进行碱基组成分析和序列比对。碱基组成的比对结果表明4株藻的G+C含量分别为003(50.5%),004(51.7%),铜绿微囊藻(50.7%),惠氏微囊藻(52.3%),相差范围在0.2%~1.8%之间,其结果不足以区分这四株微囊藻;序列比对则表明003号藻株与铜绿微囊藻和惠氏微囊藻的序列相似性分别为100%和88.35%,而004号藻株与铜绿微囊藻和惠氏微囊藻的序列相似性比较结果为95.13%和89.04%。此外,文章还探讨了PC-IGS序列作为微囊藻种间鉴定分子标记的可行性。