四种象甲总科昆虫线粒体基因组的测定与分析
基于线粒体DNA全序列11个蛋白编码基因拼接序列的鳞翅目昆虫系统发育研究
基于线粒体DNA全序列11个蛋白编码基因拼接序列的鳞翅目昆虫系统发育研究李青青;段焰青;李地艳;李加敏;刘晓飞;徐怀亮;李佛琳;周汝敏;曹能;叶辉【期刊名称】《云南农业大学学报：自然科学版》【年(卷),期】2010(025)002【摘要】目前已测定线粒体DNA全序列的鳞翅目昆虫有12种。
由于高变异性和强核苷酸组成偏好性，去除了两个蛋白基因和两个物种，最终以10个鳞翅目物种的11个蛋白编码基因拼接序列对鳞翅目分子系统发育关系进行了研究。
与前人的结果一致，基于11个蛋白编码基因拼接序列数据所构的最大似然树支持鳞翅目，鳞翅目内各总科和各科均为单系群。
与MINET基于形态学数据的结果相同，各总科的系统发育关系为{卷蛾总科＋[螟蛾总科＋（尺蛾总科＋蚕蛾总科）]}。
蚕蛾总科内各科系统发育关系类似于REGIER等的结论。
【总页数】6页(P213-218)【作者】李青青;段焰青;李地艳;李加敏;刘晓飞;徐怀亮;李佛琳;周汝敏;曹能;叶辉【作者单位】云南师范大学生命科学学院云南昆明650092;红云红河烟草（集团）有限责任公司技术中心云南昆明650202;四川农业大学动物科技学院四川雅安625014;云南大学生命科学学院云南昆明650091;云南农业大学烟草学院云南昆明650201【正文语种】中文【中图分类】Q963【相关文献】1.基于线粒体DNA D-loop区全序列分析藏鸡遗传多样性及其起源进化关系的研究 [J], 贾晓旭;唐修君;陆俊贤;顾荣;葛庆联;高玉时;苏一军2.基于rbcL蛋白质序列的石斛属植物系统发育研究 [J], 宁静;陈惠娟;钟一文;宁正元3.基于2种核蛋白编码基因序列研究16种对虾系统发育关系 [J], 易啸;毛勇;苏永全4.基于COII全基因序列对蜻科部分昆虫的分子系统发育分析(蜻蜓目:差翅亚目) [J], 查岭生;张大治;郑哲民5.基于线粒体DNAD-loop区全序列分析大围山微型鸡遗传多样性及其起源进化关系的研究 [J], 贾晓旭;唐修君;陆俊贤;顾荣;葛庆联;高玉时;苏一军因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
昆虫线粒体基因组的结构和演化研究
昆虫线粒体基因组的结构和演化研究随着生物技术的不断发展，昆虫线粒体基因组的研究也日益引起了科学家们的关注。
线粒体是细胞内一个非常重要的细胞器，其主要功能是合成细胞所需的能量ATP。
线粒体基因组是由DNA组成的一个闭合圆环，昆虫线粒体基因组的结构和演化研究一直是科学界研究的热点之一。
昆虫线粒体基因组的结构昆虫线粒体基因组是一个圆形的双链DNA分子，大小约为16-20kb。
与细胞核的染色体相比，昆虫线粒体基因组比较小，但是其在昆虫的进化和适应性方面起着至关重要的作用。
昆虫线粒体基因组的结构比较保守，通常包含13个编码蛋白质的基因、22个tRNA基因和2个rRNA基因，其中有些基因横跨着整个线粒体基因组。
另外，在昆虫线粒体基因组中还存在着“非编码区”（non-coding region），该区域的长度和组成在不同昆虫物种之间差别很大，但是其在整个基因组的复制和转录中发挥着非常重要的作用。
昆虫线粒体基因组的演化在不同昆虫物种之间，线粒体基因组的组成和结构会存在一定的差异性，这种差异性主要表现在基因组的大小、基因数目和序列组成等方面。
研究表明，昆虫线粒体基因组的演化是一个比较复杂的过程，它不仅受到自然选择和遗传漂变的影响，还受到基因重组和基因转移等因素的影响。
在自然选择的作用下，一些昆虫物种会逐渐丧失不必要的基因，如维生素合成基因等。
而一些重要的基因则会得到保留和加强，以适应环境变化的需求。
此外，昆虫线粒体基因组中的tRNA基因和非编码区序列的演化速度比编码基因要快，这意味着在不同物种之间，这些区域的序列组成和长度可能会发生较大的变化。
昆虫线粒体基因组的研究意义昆虫线粒体基因组的研究对于昆虫的分类和系统发育研究具有重要的意义。
由于昆虫线粒体基因组的结构比较保守，因此可以通过对不同昆虫物种基因组的比较研究，了解它们之间的关系和进化历程。
此外，昆虫线粒体基因组的研究还有助于深入了解昆虫的适应性进化和遗传学特征，为昆虫的保护和利用提供科学依据。
昆虫线粒体基因组重排的研究进展
昆虫线粒体基因组重排的研究进展陈志腾;杜予州【摘要】动物线粒体基因组通常组成稳定,基因排列也相对保守,极少发生重组.但是昆虫的线粒体基因组具有重排的可能性,而且这些重排事件可能为系统发育研究提供重要的信息.因此,深入研究昆虫线粒体基因组的重排可能有助于解决具有争议的系统发生关系.本文对昆虫线粒体基因组的重排类型、重排机理和重排在昆虫系统发育分析中的应用等方面的研究进展进行了介绍.【期刊名称】《环境昆虫学报》【年(卷),期】2016(038)004【总页数】9页(P843-851)【关键词】线粒体基因组;昆虫;基因重排;系统进化;系统发育【作者】陈志腾;杜予州【作者单位】扬州大学园艺与植物保护学院应用昆虫研究所,江苏扬州225009;扬州大学园艺与植物保护学院应用昆虫研究所,江苏扬州225009【正文语种】中文【中图分类】Q963昆虫的线粒体基因组(mitochondrial genome)通常为双链闭合的环状DNA分子，长15-20 kb，一般包含37个基因，即13个蛋白质编码基因(PCG)、22个转运RNA(tRNA)基因和2个核糖体RNA(rRNA)基因，此外还有一个最大的非编码区，即控制区(Boore, 1999)。
昆虫线粒体基因组的多数基因在同一条链上编码，该链称为J链(majority strand)，少数基因在另一条链上编码，该链称为N链(minority strand)(Simon et al., 1994)。
线粒体基因组具有分子量小、进化速率快和重组水平较低等特点，因此已经被作为分子标记在昆虫系统学等研究中得到广泛应用(Wilson et al., 2000; Lin and Danforth, 2004; Gissi et al., 2008; Salvato et al., 2008; Wang et al., 2014a; Wang et al., 2015; Amaral et al., 2016; Song et al., 2016)。
4种昆虫基因组中的线粒体假基因
ａ ｅ ｍ 和 意 大利 蜜蜂 Ａｐ ｓ ｌ ｆ ｒ ｎｕ ｉ ｍｅｌ ｅａ基 因组 中 Ｎｕ ｓ 列超 过 １ ０条 ， ｉ ｍｔ 序 ０ 尤其 是 意 大利 蜜蜂 中的 Ｎｕ ｓ ｍｔ 序
列涵盖 全部 ｍｔ ＮＡ． Ｄ ＮＤ２ ＮＤ４ ＮＤ５ Ｃ ， ， ， Ｏ工与 在使 用其进 行 系统发 育关 系研 究 时 需加 倍谨 慎．
关 键词 ： Ｄ ｍｔ ＮＡ； ｍｔ； 因组 Ｎｕ ｓ基 中图分 类号 ： ６ Ｑ９ 文 献标 志码 ： Ａ 文 章 编 号 ：０ ０—１ ６ （ ０ ２ ０ ０ ６ ０ ｉ０ ５ ５ ２ １ ） ２～ １ ５— ８
ＮＡ 向核 内转 移频 率 高于其 他 ｍｔ ＤＮＡ基 因片段 ， 因此 ，
２ ２笠 ０１
河 北大 学 学 报 （ 自然 科 学 版 ）
Ｊ ｕ ｎ ｌｏ ｂ ｉＵｎ ｖ ｒ ｉｙ （ ｔ ｒ ｌＳ ｉｎ ｅＥｄｔ ｎ ｏ ｒ ａ ｆＨｅ ｅ ｉｅ ｓｔ Ｎａ ｕ ａ ｃｅ ｃ ｉｉ ） ｏ
２ ２ ０１
第 ３ ２卷
第 ２期
Ｖｏ１ ３ ． ． ２ ＮＯ ２
ｍｅｌｆ ｒ ｌｉ ｅ ａ，ｅ ｐ ｃａｌ ｓ ｅ ｉｌ ｉ Ａ．ｍｅｌｆｅ ａ， ｍｔ ｐ ｎ ｅ ｈ ｏ ｅｍｔ ｙｎ ｌｉ ｒ Ｎｕ ｓｓ ａ ｎ ｄｔ ｅｗｈ ｌ ＤＮＡ．Ｔｈ ｅｏ ｓｒ ｃｅ ｒ ｑ ｅ ｃ ｆ ｅｒ ｃ ｎ ｔｕ ｔｄ ｆｅ ｕ ｎ ｙｏ
ＮＤ２，Ｎ Ｄ４Βιβλιοθήκη ，ＮＤ ５ ，Ｃ Ｉ ｎ ， ０ ａ ｄ ＺＲＮＡ ｎ ｅ ｒｔｏ ｓｉ ｔ ｈ ｕ ｌｕ ｒ ｉ ｈ ｒｔ ａ ｔ ｅ ｉ ｃ ｏ ｄ ｉ１ ． ｉ ｔｇ ａｉｎ ｎ ｏ ｔ ｅ ｎ ｃｅ ｓｗｅ ｅ ｈｇ ｅ ｈ ｎ ｏ ｈ ｒｍ ｔ ｈ ｎ ｒａ ｏ
龟鳖类线粒体全基因组的比较研究
龟鳖类线粒体全基因组的比较研究摘要：在基因组水平上，比较分析了已登录GcnBank的19种龟鳖类线粒体全基因组的结构特征，结果表明：1)除平胸龟、扁陆龟外，其余17种龟鳖类线粒体基因组结构、基因排列顺序均与典型的脊椎动物相似，显示龟鳖类线粒体基因组在进化上十分保守：2)19种龟鳖类线粒体全基因组和各部分的碱基组成均表现出高AT、低G含量的偏向，在控制区中表现尤为明显：3)除中华鳖和白腹摄龟外，其余种类的某些蛋白编码基因中都存在一个或多个额外插入的核苷酸：4)除侧颈龟亚目的非洲侧颈龟外，其余18种曲颈龟线粒体DNA的“wANCY”区中都存在轻链复制起始点(OL)，且它们的二级结构、核苷酸组成高度保守，推测该结构可能是曲颈龟亚目的一个共同特征：5)部分龟鳖类线粒体基围组控制区3′端存在大片段(200～450bp)的重复序列，某些龟鳖类中有由(AT)构成的微卫星序列，并且这些拷贝序列在种间表现出一定的差异，其可作为特异的分子标记，对于龟鳖类动物系统学的研究、亲缘关系的鉴定、物种多样性的保护和研究等方面具有重要的参考价值。
关键词：19种龟鳖类；线粒体全基因组；基因组结构；控制区；串联重复序列龟鳖类出现在距今约2亿多年前的二叠纪至三叠纪期间，是地球上最特化、最古老的一支爬行动物，享有“活化石”的美誉，在脊椎动物的系统演化史上具有重要的地位，据统计，全世界现存龟鳖类动物约有13科、89属、270余种，被分为两个特征明确的支系——侧颈龟亚目和曲颈龟亚目，由于自然或人为的生存环境的破坏以及人类的食物和医药利用等因素，使现有的龟鳖类物种面临严重的危胁，野生数量日趋枯竭：而龟鳖类动物属于长寿、晚熟、繁殖率低的类群，因此，为了保护野生动物并持续利用龟鳖资源，加强对龟鳖类动物的研究很有必要。
脊椎动物线粒体基因组是共价闭合的双链DNA，大小约15～20kb，由于具有结构简单、很少受到序列重排的影响、呈母系遗传等特点，近年来线粒体基因组DNA(mtDNA)成为研究动物进化和系统发育的重要分子材料，同样受到愈来愈多的龟鳖类动物系统学研究者的青睐，至2007年4月，GenBank中公开发表的龟鳖动物线粒体基因组全序列共有17种，在这17种中，侧颈龟类仅非洲侧颈龟(Pelomedusa subrufa)1种，曲颈龟类16种，其中包括：陆龟科(Testudinidae)10种，鳖科(Trionychidae)2种，淡水龟科(Geoemydidae)、龟科(Emydidae)、海龟科(Cheloniidae)、平胸龟科(Platysternidae)各1种。
911.4线粒体疾病的分子生物学检验
图12-3 mtDNA 11778位点G→A的突变
遗传性耳聋
线粒体基因突变主要导致遗传性耳聋，研究发现，无论在耳 蜗外毛细胞还是支持细胞等组织中都含有丰富的线粒体，线粒体 的结构与功能对维持听觉具有重要的作用。位于mtDNA 12S rRNA 上的A1555G、C1494T突变是人们最早发现的与遗传性耳聋有关的 线粒体突变位点，12S rRNA上的A827G通过影响线粒体12S核糖体 RNA的空间结构来影响患者听力。tRNASer(UCN) T7511C等突变与非 综合征型耳聋有关，tRNALeu(UUR) A3243G突变可导致综合型耳聋。 目前有关线粒体tRNASer(UCN)突变与耳聋发病机制的研究是当前线 粒体tRNA众多突变中研究最多也是最明确的。
俗称老年痴呆，是一种神经退行性疾病，高发人群为65岁以 上的老年人。研究发现，线粒体DNA功能异常是导致该病的主要原 因，通过聚合酶链式反应（PCR）与印迹杂交（Southern blot） 检测发现，散发型AD患者脑组织mtDNA存在断裂、碱基缺失、错义 突变等情况，而且在电镜下观察发现线粒体数目增加。溶酶体功 能减弱，也导致线粒体自噬功能降低，活性氧增多以及多种酶活 性降低，造成氧化过激以及代谢损伤。β-淀粉样蛋白损害葡萄糖 等营养物质的传送，使突触末端线粒体功能失常，导致患者认知 能力下降。此外mtDNA的缺失还导致神经细胞中钙离子稳态被破坏， 线粒体摄取多余钙离子，最终诱导线粒体凋亡。由此可见，阿兹 海默病与线粒体的功能息息相关。
稻水象甲AFLP分析中基因组DNA提取方法的研究
稻水象甲AFLP分析中基因组DNA提取方法的研究魏方超;杨茂发;彭瑶;李尚伟【摘要】Genomic DNA was extracted using SDS and GuSCN methods respectively from L. oryzophilus stored in absolute alcohol. The extraction effects of the two methods were compared to provide references for the extraction of insect genomic DNA that was appropriate for AFLP (amplified fragment length polymorphism) analysis. The results indicated that the GuSCN method improved the yield and purity of DNA with clear and complete electrophoretic bands, which was most fit for AFLP analysis of rice water weevil.%为适宜AFLP分析的昆虫基因组DNA提取提供参考,应用SDS法和异硫氰酸胍法对鞘翅目昆虫稻水象甲的无水乙醇浸泡标本进行基因组DNA提取,并对两种方法进行比较.结果表明,异硫氰酸胍法提取的基因组DNA浓度高、纯度好,电泳带型清晰完整,适合于稻水象甲AFLP分子标记研究.【期刊名称】《贵州农业科学》【年(卷),期】2012(040)009【总页数】4页(P129-132)【关键词】稻水象甲;基因组DNA;提取方法;AFLP【作者】魏方超;杨茂发;彭瑶;李尚伟【作者单位】贵州大学生命科学学院,贵州贵阳550025;贵州大学昆虫研究所,贵州山地农业病虫害重点实验室,贵州贵阳550025;贵州大学昆虫研究所,贵州山地农业病虫害重点实验室,贵州贵阳550025;贵州省织金县植保站,贵州织金552100;贵州大学昆虫研究所,贵州山地农业病虫害重点实验室,贵州贵阳550025【正文语种】中文【中图分类】S435.112+.6稻水象甲(Lissorhoptrus oryzophilus)属鞘翅目(Coleoptera)象虫科(Curculionidae)沼泽象亚科(Erirrhininae)，是一种重要的水稻农业害虫。
四种昆虫病毒基因组DNA限制性内切酶图谱分析
四种昆虫病毒基因组DNA限制性内切酶图谱分析
孟冬丽;张伟;艾秀莲
【期刊名称】《新疆师范大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2000(019)001
【摘要】应用限制性内切酶图谱分折,结合DNA单分子层和Southern杂交方法,对黄地老虎颗粒体病毒(AsGV),甘兰菜粉蝶颗粒体病毒(phGV),三叶草夜蛾颗粒体病毒(StGV)和荨麻蛱蝶核型多角体病毒(AuNPV)等四种杆状病毒提取基因组DNA 用9处限制性内切酶酶切,得到不同的酶切图谱使其在基因型上进行区分,通过DNA单分子展层发现其核酸链都呈闭环和超螺旋构型,用32P标记AuNPV与GV 杂交,没有发现与GV的同源性.
【总页数】6页(P51-56)
【作者】孟冬丽;张伟;艾秀莲
【作者单位】新疆师范大学生物系,乌鲁木齐,830054;新疆农业科学院微生物所,乌鲁木齐,830012;新疆农业科学院微生物所,乌鲁木齐,830012
【正文语种】中文
【中图分类】Q95
【相关文献】
1.高分子量昆虫病毒基因组的研究 III.PbGv-DNA与限制性内切酶的相互作用 [J], 马义才
2.控制花色的细胞色素P450基因的cDNA克隆及限制性内切酶图谱分析 [J], 鄢
波;周晓罡;陈莉;黄兴奇
3.钩端螺旋体DNA限制性内切酶图谱分析 [J], 梁中兴;时曼华
4.地中海伞藻(Acetabularia mediterranea)叶绿体DNA串联重复顺序的克隆和限制性内切酶图谱分析 [J], 柴建华
5.λ噬菌体和cosmid重组DNA克隆的快速限制性内切酶图谱分析方法 [J], 柴建华
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四种象甲总科昆虫线粒体基因组的测定与分析鞘翅目俗称甲虫,由多食亚目(Polyphaga),原鞘亚目(Archostemata),肉食亚目(Adephaga)及藻食亚目(Myxophaga)组成。
多食亚目物种丰富度高,目前约32万种。
扁甲系在多食亚目中研究比较广泛,约23万种,包括郭公总科(Cleroidea)、筒蠹总科(Lymexyloidea)、扁甲总科(Cucujoidea)、拟步甲总科(Tenebrionoidea)、叶甲总科(Chrysomeloidea)和象甲总科(Curculionoidea)。
多食亚目中很多种类对林业、仓储业、农业及畜牧业造成了严重的危害。
本次研究的4个物种均为森林害虫,森林害虫对森林的为害是巨大的,我国已经成为遭受森林有害生物最严重的国家之一。
近几年随着分子生物学的不断发展,线粒体基因组也被更多的运用于鞘翅目的各项研究,昆虫系统发育、种群的遗传分化与结构、近缘种鉴定等。
本研究通过高通量测序并结合传统PCR扩增法测定了中对长小蠹(Euplatypus parallelus)、散溢长小蠢(Euplatypus solutes)、华山松大小蠹(Dendroctonus armandi)、大和锉小蠹(Scolytoplatypus mikado)4种象甲总科昆虫的全线粒体基因组,并对所得到的序列进行注释及相关分析。
联合本实验测得的4种全线粒体基因组序列和GenBank中已有的其他扁甲系线粒体基因组,分别采用最大似然法和贝叶斯法构建扁甲系昆虫的系统发育关系。
本次研究所得结论主要如下:1.全线粒体基因组长度分别为:中对长小蠹16096bp,散溢长小蠹16117bp,华山松大小蠹16101bp,大和锉小蠹16438bp。
中对长小蠹含22个tRNA,散溢长小蠹含23个tRNA,华山松大小蠹和大和锉小蠢含21个tRNA,4个物种均含13个蛋白编码基因,2个rRNA及一个控制区。
所得结果与已发表的其他象甲总科昆虫线粒体基因组结构保持一致。
2.4个研究物种的线粒体序列除终止密码子外,碱基AT的偏斜性非常明显,AT含量均高达75%以上。
线粒体基因组都存在基因重复区与间隔区,其中ATP8与ATP6之间存在4bp 保守重叠区域(ATAA),同样在ND4与.ND4L基因之间的重叠区也存4bp的保守序列(TTAT)。
3.所测物种的全部转运 RNA(transfer ribonucleic acid,tRNA),除tRNASer(AGN)缺失二氢尿嘧啶臂,余下的tRNA均可形成三叶草二级结构。
tRNA二级结构中存在碱基错配,主要为G和U之间错配。
中对长小蠹和散溢长小蠹的tRNAIle位于线粒体基因组的控制区内,华山松大小蠹和大和锉小蠹均缺少tRNAIle。
4个所测物种的线粒体基因序列中绝大部分tRNA的反密码子都与六足纲保持一致,但是中对长小蠹和散溢长小蠹的tRNAIle反密码子却为AAU,没有使用常规的GAU反密码子。
4.52种扁甲系昆虫的线粒体编码基因具有较为明显的AT偏斜,ATG是大多数蛋白编码基因的起始密码子,此外常见的蛋白质起始密码子还有ATA、ATT和ATC。
蛋白编码基因中氨基酸使用频率最高的是Leu,使用频率为15.89,并且单个蛋白编码基因中使用频率最高的同样也是Leu。
5.利用已有的48条扁甲系昆虫的线粒体蛋白编码基因序列结合本次研究测得的4个物种的线粒体蛋白编码基因构建了扁甲系昆虫的系统发育关系。
ML和BI两种树都支持了象甲总科、拟步甲总科、郭公总科和叶甲科的单系性。
在ML和BI树中,中对长小蠹和散溢长小蠹为同一属聚为一支,接着又与大和锉小蠹聚合,最后形成的支又和华山松大小蠹聚和,由此说明长小蠹和小蠹的亲
缘关系很近。
叶甲总科中天牛科的Xylotrechus grayii、Massicus raddei、Obrium sp.和暗天牛科的Spiniphilusspinicornis在两种树中均与其他天牛总科物种分开,所以叶甲总科的单系性没有得到支持。
扁甲总科的单系性在两种树中也都没有得到支持。