黄鲷线粒体CO_基因部分序列遗传变异研究_张凤英
基于线粒体CO I序列的中国沿海蓝点马鲛遗传多样性
基于线粒体CO I序列的中国沿海蓝点马鲛遗传多样性曹艳;章群;宫亚运;吕金磊;杨喜书【期刊名称】《海洋渔业》【年(卷),期】2015(000)006【摘要】Genetic diversity is essential to the long-term survival of any species to changing environmental conditions,and can provide insights into tempo-spatial pattern of germplasm diversity of wild organisms,thus studies on genetic diversity of fishes play an important role in the conservation and sustainable exploitation of fishery resources.Japanese Spanish mackerel Scomberomorus niphonius,a member of Scombridae family and Scomberomorus genus,is a pelagic carnivorous fish widely distributed in the coastal waters of China,Korean peninsula and Japan of the northwestern Pacific,it is reported to undertake long-distance migrations during spawn and overwintering.It is a commercially important species in the Northwestern Pacific countries with the main catch in China,despite some recent decline in catches,the yield is still considerably high and relatively stable,especially compared with the sharply decreased catch of other economic fishes.To effectively manage and exploit the valuable fish resources sustainably,more information of its genetic background is needed.In the present study,712 bp of the mitochondrial cytochrome oxidase subunit I in S.niphonius collected from six sites in the coastal waters of China Sea (including the Bohai Sea,the YellowSea,the East China Sea and the South China Sea ),combined with nine sequences downloaded from GenBank,were used to analyze the genetic diversity,population structure and demographic history.A total of 21 polymorphic sites,seven parsimony informative sites and 17 haplotypes were detected in 85 individuals.In addition,the content of T, C,A and G was 29.5%,29.2%,23.9% and 17.4%,respectively.Relatively high levels of haplotype diversit y (Hd =0.702 ±0.044)and low levels of nucleotide diversity (π=0.002 8 ±0.000 2)for all sites as a whole were found,of which genetic diversity of the Bohai Sea,the Yellow Sea and the East China Sea populations were obviously higher (Hd:0.695 -0.816,π:0.002 7-0.003 3)than those in the South China Sea (Hd =0.442 ±0.145,π=0.001 7 ±0.0006 ).Apart from five haplotypes shared by various populations,the remaining ones were unique to each population.Two shallow clades could be found in the Kimura 2-parameter based neighbor-joining tree,and 17 haplotypes from various locations in parsimony network were intertwined together,suggesting the absence of obvious geographicalstructure.Analysis of molecular variance of three different hierarchical levels detected no significant differentiation in all combinations of sampling sites and the resultant main sources of variation were within population variation (101.52% -106.56%).Pairwise fixation indexes Fst value among six populations ranged from -0.138 to 0.040 (P>0.05),and gene flow ranged from -81.145 to 146.559,indicating frequent gene flow among six sites,and no significant genetic differentiation was found in the coastal areas of China.Wide distribution, long-distance migrations,schoolingbehavior and strong dispersal potential of pelagic larvae of S.niphonius may account for the lack of genetic structure.Molecular variance (76.36% variation between clades), pairwise Fst(0.76,P=0)and gene flow(0.158)analyses revealed significant differentiation between two clades.Thus the lack of geographic structure in coastal waters of China may reflect a relatively recent range expansion in late Pleistocene era,a mixture of two clades and the insufficient time to approach migration-drift equilibrium.In CladeA,the significant negative values of neutral test (Tajima’s D=-1 .032,P>0.05;Fu’s Fs=-1.961,P=0.05),the Ramos-Onsins &Rozas’s R2 value was 0.098 (P=0.05),and the unimodal mismatch distribution all suggested a recent population expansion in this clade about 39,600-1 18, 700 years ago,and the similar result also revealed in CladeB (Tajima’s D=-2.134,P=0.003;Fu’s Fs=-5.840,P=0.0),about 22,700-68,100 years ago,due to the effects of glacial and interglacial cycle and the changed living space caused by fluctuation of sea level.While significant recent population expansion has occurred in CladeA and CladeB,no significant population expansion was found when all populations were analyzed as a whole,indicating that the mixture of two clades may have caused multimodal distribution presented in mismatch distribution analysis.S.niphonius in the coastal waters of China had experienced population expansion in the late Pleistocene era,their genetic diversity was relatively poor,and no significant genetic differentiation has been found among sampling sites.The genetic diversity of S.niphonius populations in the Bohai Sea,the Yellow Sea and the East China Sea was much higher thanthose in the South China Sea, and should be protected in priority.As there were some differences between different mtDNA molecular markers and morphological characteristics in determining population structure ofS.niphonius,for better protection and sustainable exploitation of wild resources of this species, larger sample size with more geographic coverage based on the same nuclear and mtDNA molecular markers,such as microsatellite,Single Nucleotide Polymorphisms, mtDNA control region etc., and combined with the physiological and morphological features are needed for a more comprehensive understanding of the genetic background of S. niphonius in the coastal waters of China.%为了解中国沿海蓝点马鲛（Scomberomorus niphonius）的遗传背景以更好地保护和开发利用种质资源，对分布于渤海、黄海、东海和南海海域的6个群体76 ind蓝点马鲛线粒体COI基因712 bp序列进行了测定，并结合GenBank中下载的9条南海蓝点马鲛序列，分析其遗传多样性、种群结构和历史动态。
黄、东海几种桡足类的遗传多样性研究
黄、东海几种桡足类的遗传多样性研究图２－１基因组ＤＮＡ提取结果Ｆｉｇ．２－１ＧｅｎｏｍｉｃＤＮＡｅｘｔｒａｃｔｅｄｆｒｏｍｔｈｅｆｏｕｒｓｐｅｃｉｅｓＭ：ＤＮＡｍａｋｅｒ，卜纷别为平滑真刺水蚤、精致真刺水蚤、普通波水蚤、细真哲水蚤基因组ＤＮＡ２．３．２ＰＣＲ产物检测从扩增产物电泳检测图谱上可以看出，四种桡足类ｍｔＣＯＩ基因片段大小均在７５０ｂｐ左右。
图２—２是扩增产物电泳图谱。
图２—２四种桡足类ｍｔＣＯＩ基因片段扩增产物Ｆｉｇ．２－２ＰｒｏｄｕｃｔｓｏｆｍｔＣＯＩｇｅｎｅｆｒａｇｍｅｎｔａｍｐｌｉｆｉｅｄｆｒｏｍｔｈｅｆｏｕｒｓｐｅｃｉｅｓＭ：ＤＮＡｍａｋｅｒ，卜８分别为平滑真刺水蚤、精致真刺水蚤、普通波水蚤、细真哲水蚤基因组ＤＮＡ各两个平行２．３．３克隆产物检测扩增产物经过纯化后克隆，然后分别用载体通用引物与特异性引物扩增检黄，东海几种桡足类的遗传多样性研究测，确定无误后测序。
图２－３为平滑真刺水蚤ｍｔＣＯＩ基因片段克隆后扩增产物检测电泳图，克隆后目的条带大小与克隆前一致，使用载体通用引物扩增产物作对照，其大小比目的条带大ｌＯＯｂｐ左右，验证克隆成功。
图２—３平滑真刺水蚤ｍｔＣＯＩ基因片段克隆后扩增产物检测Ｆｉｇ．２－３ＤｅｔｅｃｔｉｏｕｏｆｍｔＣＯＩｇｅｎｅｆｒａｇｍｅｎｔａｆｔｅｒｃｌｏｎｅｉｎＥｕｃｈａｅｔａｐｌａｎａＨ．ＤＮＡｍａｋｅｒ，ｌ一８：特异性引物扩增产物，０：载体通用引物扩增产物２．３．４四种桡足类ａｒＣ０１基因片段序列分析图２－４为扩增到的四种桡足类ｍｔＣＯｌ基因片段序列，大小均为６５８ｂｐ。
其中普通波水蚤与ＮＣＢＩ中已报道的普通波水蚤ｍｔＣＯＩ基因片段序列（索引号ＡＦ４６２３１８）比对，其碱基相似性约９４％。
因此，本实验所得序列确定为普通波水蚤的ｍｔＣＯｌ基因片段序列。
另外三种桡足类基因片段扩增产物序列在ＮＣＢＩ中ＢＬＡＳＴ比对之后，与其同源性最高的均为桡足类，平滑真刺水蚤与已报道的ＰａｒａｃａｌａｎｕｓｐＢ２＂ｖｕ８的ｍｔＣＯｌ基因片段序列索引号（ＡＦ４７４１１１）同源性达９７％，精致真刺水蚤与报道的普通波水蚤ｍｔＣＯｌ基因片段序列（索引号ＡＦ４６２３１８）同源性最高达９６％，细真哲水蚤与报道的ＮａｎｎｏｃａＩａｎｕｓｍｉｎｏｒｍｔＣＯＩ基因片段序列（ＡＦ３３２７９２）同源性最高，达９０％。
鳀科鱼类分子系统进化及凤鲚、刀鲚遗传多样性研究
鳀科鱼类分子系统进化及凤鲚、刀鲚遗传多样性研究本研究通过线粒体16SrRNA和Cytb基因序列变异,初步探讨了我国鳀科鱼类的系统发生关系,分析了属间及近缘种间的分类地位等。
同时以我国的刀鲚和凤鲚为研究对象,通过线粒体基因序列变异,研究分析了3个群体的凤鲚和10个群体的刀鲚的遗传多样。
1鳀科鱼类系统进化研究以鳀科鱼类为研究对象,分析其线粒体16SrRNA基因和Cytb基因片断序列,探讨了5属11种中国鳀科鱼类的亲缘关系。
得到16SrRNA可比序列长度为472bp-501bp,共存在20个插入/缺失,125个变异位点,总体上看,序列中转换多于颠换,转换/颠换之比为1.4。
得到Cytb序列长度为1138bp,共编码379个核苷酸,其中有452个变异位点,55个核苷酸变异,但没有发现缺失和终止密码子,变异位点百分率为39.72%。
根据16SrRNA基因片段差异计算的种间遗传距离从0.22%(黄吻棱鳀与中颌棱鳀,刀鲚和凤鲚)到18.54%(长颌棱鳀和康氏侧带小公鱼),Cytb基因片段差异计算的种间遗传距离从0.6%(黄吻棱鳀与中颌棱鳀)到23.8%(长颌棱鳀和康氏侧带小公鱼)。
16SrRNA基因片断构建的系统树中,支持杜氏棱鳀和汉氏棱鳀互为姐妹种,而在Cytb基因片断构建的系统树中,黄吻棱鳀和中颌棱鳀聚类后,先与汉氏棱鳀相聚,再与长颌棱鳀聚类,然后再与杜氏棱鳀相聚。
另外,在16SrRNA基因片段构建的系统树中,棱鳀属依次和鲚属,黄鲫属相聚,再与棱鳀属的赤鼻棱鳀相聚；最后与鳀属和侧带小公鱼属形成的分支相聚。
而在Cytb基因片断构建的系统树中棱鳀属先与和黄鲫属相聚,然后与鲚属相聚,再与棱鳀属的赤鼻棱鳀相聚；最后与侧带小公鱼属和鳀属相聚。
将16SrRNA和Cytb序列进行合并,得到支持率比较高的NJ树,属间关系与根据Cytb序列得到的NJ树比较一致。
赤鼻棱鳀自成单独的一支,将赤鼻棱鳀从棱鳀属中划分出来是合理的。
两种杂交石斑鱼子一代及其亲本的线粒体COⅠ基因遗传变异分析
两种杂交石斑鱼子一代及其亲本的线粒体COⅠ基因遗传变异分析周翰林;杨森;高川;张磊;张海发;李水生;张勇;蒙子宁;刘晓春;林浩然【期刊名称】《热带生物学报》【年(卷),期】2012(003)001【摘要】对两种杂交石斑鱼子一代（青龙斑和虎龙斑）及其亲本（斜带石斑鱼、棕点石斑鱼和鞍带石斑鱼）的线粒体DNA细胞色素氧化酶Ⅰ（COⅠ）基因序列进行了测序分析。
在15个样本中，同源序列片段（1551bp）中共检测到9个单倍型和249个核苷酸多态位点。
序列差异分析和遗传距离比较结果显示，核苷酸序列同源性在88．1％-100％之间，无明显遗传分化。
虎龙斑的2个COⅠ基因单倍型与母本棕点石斑鱼单倍型的同源性为99％和100％，而与父本鞍带石斑鱼的同源性均为88．1％。
青龙斑的2个单倍型与母本斜带石斑鱼的3个单倍型的同源性在99．7％-100％之间，而与父本鞍带石斑鱼的同源性分别为89．3％和89．4％，结果表明两种杂交子一代在线粒体DNACOⅠ基因上严格遵循母性遗传规律。
【总页数】10页(P1-10)【作者】周翰林;杨森;高川;张磊;张海发;李水生;张勇;蒙子宁;刘晓春;林浩然【作者单位】中山大学生命科学学院,广东广州510275;中山大学生命科学学院,广东广州510275;中山大学生命科学学院,广东广州510275;广东省大亚湾水产试验中心,广东惠州516081;广东省大亚湾水产试验中心,广东惠州516081;中山大学生命科学学院,广东广州510275;中山大学生命科学学院,广东广州510275;中山大学生命科学学院,广东广州510275;中山大学生命科学学院,广东广州510275;中山大学生命科学学院,广东广州510275／海南大学海洋学院,海南海口570228【正文语种】中文【中图分类】Q321【相关文献】1.不同流域光倒刺鲃(Spinibarbus hollandi)子一代及其亲本的线粒体COⅠ基因遗传变异分析 [J], 舒琥;岳磊;李强;蓝昭军;谷平华;王杭军;吴土金2.两种杂交石斑鱼子一代杂种优势的微卫星标记分析 [J], 周翰林;张勇;齐鑫;张海发;张磊;王乐;蒙子宁;刘晓春;林浩然3.赤点石斑鱼与鞍带石斑鱼杂交子一代肌肉营养成分分析与评价 [J], 吴水清; 罗辉玉; 郑乐云; 伍惠煌; 林克冰; 葛辉; 姜双城; 张哲; 邱峰岩4.赤点石斑鱼(Epinephelus akaara ♀)与云纹石斑鱼(E.moara ♂)杂交子一代染色体核型分析 [J], 葛晓玉;吴水清;陈仕玺;孙超;蔡雅博;郑乐云5.赤点石斑鱼(Epinephelus akaara ♀)与云纹石斑鱼( E.moara ♂)杂交子一代染色体核型分析 [J], 葛晓玉;吴水清;陈仕玺;孙超;蔡雅博;郑乐云因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
基于线粒体Ctyb_基因的滆湖3_种黄颡鱼遗传多样性分析
黄 颡 鱼 属 ( Pelteobagrus) 为 鲇 形 目 ( Siluriformes) 鲿 科
Abstract In order to understand the wild resources’ genetic situations of three species of Pelteobagrus, the genetic diversity and evolution
history dynamics of Pelteobagrus fulvidraco, Pelteobagrus nitidus and Pelteobagrus eupogon were studied based on the mitochondrial Cytb gene
作者简介 李大命(1981—) ,男,河南汝南人,研究员,博士,从事渔业
资源监测和保护方面的研究。
收稿日期 2022-11-16
粒体具有 DNA 分子小、结构简单、进化速度快、母系遗传、重
组率低等特点,使其成为分子标记在鱼类进化遗传学、群体
遗传结构、分子生态学和保护生物学等研究领域的理想分子
标记[6-7] 。 其中,细胞色素 b(cytochrome b,Cytb) 基因进化速
长须黄颡鱼的遗传多样性及进化历史,以期为滆湖 3 种黄颡
鱼的野生种质资源保护及合理利用提供科学依据。
1 材料与方法
ing,NJ) 构建 3 种黄颡鱼单倍型的分子系统发育树。 利用
量(haplotype number,N),计算单倍型多样性(haplotype diver-
基于线粒体d-loop区和coi基因序列研究2个禾花鲤群体和野生鲤群体的
(１ Ｇｕａｎｇｘｉ Ａｑｕａｔｉｃ Ｂｒｅｅｄｉｎｇ Ｂａｓｅꎬ Ｇｕａｎｇｘｉ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ａｑｕａｔｉｃ Ｇｅｎｅｔｉｃ Ｂｒｅｅｄｉｎｇ ａｎｄ Ｈｅａｌｔｈｙ Ａｑｕａｃｕｌｔｕｒｅꎬ
Ｇｕａｎｇｘｉ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｆｉｓｈｅｒｙ Ｓｃｉｅｎｃｅｓꎬ Ｎａｎｎｉｎｇ ５３００２１ꎬ Ｃｈｉｎａꎻ
ｓｉｔｅｓ Ｔｈｅ ａｖｅｒａｇｅ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ Ａꎬ Ｔꎬ Ｇ ａｎｄ Ｃ ｎｕｃｌｅｏｔｉｄｅｓ ｉｎ ｔｈｅ ｓｅｑｕｅｎｃｅｓ ｗｅｒｅ ３３ ４％ ꎬ ３２ ９％ ꎬ １４％ ａｎｄ １９ ７％ ꎬ ｒｅ￣
收稿日期: ２０１８￣１２￣１８ꎻ 修订日期: ２０１９￣０７￣０２
资助项目: 广西创新驱动发展专项资金项目( ＡＡ１７２０４０８０ － ５) ꎻ 自治区ꎻ 广西科技重大专项资金项目
( ＡＡ１７２０４０９５ － ３) ꎻ 国家自然科学基金资助项目(３１９６０７３０)
果表明ꎬ ７７ ５４％ ( Ｄ￣ｌｏｏｐ) 和 ８０ ８６％ ( ＣＯＩ) 变异来自群体间变异ꎬ ２２ ４６％ ( Ｄ￣ｌｏｏｐ) 和 １９ １４％ ( ＣＯＩ) 来自群体内
变异ꎮ 单倍型进化树和网络图显示ꎬ 全州禾花鲤和野鲤群体均存在单独聚为一支的单倍型ꎬ 而融水群体未出现
单独成支现象ꎮ 研究表明ꎬ 线粒体 Ｄ￣ｌｏｏｐ 区作为反映 ３ 个群体间遗传多样性的灵敏度要高于 ＣＯＩ 基因ꎬ 并且 ３
淡水渔业ꎬ ２０１９ꎬ ４９(６) : ３３ － ４１
Ｆｒｅｓｈｗａｔｅｒ Ｆｉｓｈｅｒｉｅｓ
２０１９ 年 １１ 月
Ｎｏｖ ２０１９
基于线粒体 Ｄ￣ｌｏｏｐ 区和 ＣＯＩ 基因序列研究 ２ 个禾花
鲤群体和野生鲤群体的遗传多样性与系统进化关系
211142717_基于线粒体DNA_tRNAleu-COII_序列分析阿坝中蜂遗传多样性
基于线粒体ＤＮＡ ｔＲＮＡｌｅｕ－ＣＯＩＩ序列分析阿坝中蜂遗传多样性王遂林1, 2 赖康2 任明显3 舒长斌2 水碧波1 黄枳腱2 李为常4 黄伦5 王斌2 杨明显6（1 马尔康市农业畜牧局，马尔康 624000；2 四川省畜牧总站，成都 610041；3 青川县农业农村局，青川 628100；4 四川省农业科学院蚕业研究所，南充 637000；5 甘孜州蜂业管理站，康定 626000；6 四川农业大学动物科技学院，成都 611130）摘要：为了解阿坝中蜂遗传多样性，对21个样点的347群阿坝中蜂样本进行线粒体DNA tRNA leu-COII序列扩增、测序，获得347条长度为335bp多序列片段包括36bp的非编码序列和299bp的COII基因编码序列，两个序列A+T碱基含量分别是99.8%、84.6%，分析出14个碱基变异位点，占总测定位点4.18%；划分出18个单倍型（Hap_1~Hap_18），单倍型Hap_1在所有样点均有分布且数量最多，有231个样本，达到总样本的66.6%。
总体单倍型多样度为0.536，核苷酸多样度为0.00200，平均核苷酸差异数0.666，汶川县威州镇万村样本单倍体多样度最低，黑水县芦花镇昌德村样本单倍体多样度最高；单倍型系统发育树构建显示18个单倍型聚为2个大类群，不存在单独聚类一起单倍型；说明阿坝中蜂种群内部存在不同程度分化，研究结果可为阿坝中蜂遗传多样性研究、保护与利用提供一定的理论基础。
关键词：阿坝中蜂；线粒体DNA；tRNA leu-COII；遗传多样性Genetic diversity analysis of Apis cerana abanisis based on mitochondrialDNA tRNA leu-COII sequenceWang Suilin1, 2, Lai Kang2, Ren Mingxian3, Shu Changbin2, Shui Bibo1, Huang Zhijian2, Li Weichang4, Huang Lun5,Wang Bin2, Y ang Mingxian6(1 Maerkang City Bureau of Agriculture and Animal Husbandry, Maerkang 624000, China; 2 Animal Husbandry Station of Sichuan, Chengdu 610041, China; 3 Qingchuan County Agriculture and Rural Bureau, Qingchuan 628100, China; 4 Sericultural Reserarch Institute, Nanchong 637000, China; 5 Beekeeping Management Station of Ganzi State, Kangding 626000, China; 6 College of Animal Science and Technology, Sichuan Agricultural University, Chengdu 611130, China) Abstract: In order to understand the genetic diversity of Apis cerana abanisis, The mtDNA tRNA leu-COII sequence of 347 groups of Apis cerana abanisis in Aba Prefecture from 21 sample sites was amplified and sequenced, and 347 multi-sequence fragments with a length of 335bp were obtained, including 36bp non-coding sequence and 299bp COII gene coding sequence.The content of A+T bases in the two sequences was 99.8% and 84.6% respectively, and 14 base variation sites were analyzed, accounting for 4.18% of the total location points. 18 haplotypes (Hap_1~Hap_18) were analyzed. The Hap_1 distributed in all sample points and has the largest number. There are 231 samples, accounting for 66.6% of the total samples. The overall haplotype diversity is 0.536, the nucleotide diversity is 0.00200, and the average nucleotide difference is 0.666. The haplotype diversity of the sample from Wancun Village, Weizhou Town, Wenchuan County is the lowest, and the haplotype diversity of the sample from Changde Village, Luhua Town, Heishui County is the highest. The construction of haplotype phylogenetic tree基金项目：四川省“十四五”农作物及畜禽育种攻关项目（2021YFYZ004）；财政部和农业农村部：国家现代农业产业技术体系项目（CARS-44-SYZ16）；四川特色经作创新团队项目（SCCXTD-2021-12）作者简介：王遂林（1987-），男，硕士，畜牧师，主要从事蜂业技术研究和推广工作，E-mail:****************通讯作者：杨明显（1981-），博士，副教授，主要从事蜜蜂生物学研究，E-mail:*****************.cn理县等地21个样点的347群阿坝中蜂，用99.5%无水酒精浸泡，-80℃超低温保存。
基于线粒体ND2基因序列的少鳞鱚遗传多样性研究
2016—2017 年度人才引进科研基金；浙江海洋大学水产省一流学科大学生创新性科研项目 作者简介：郑德育 (1998—)，男，本科生，从事海洋生物资源与环境研究。E-mail: 723259288@ 通信作者：杨天燕 (1982—)，女，博士，高级工程师，从事鱼类种群遗传学研究。E-mail: hellojelly1130@
ZHENG Deyu, GUO Yijia, YANG Tianyan, GAO Tianxiang, ZHENG Yao, YUAN Donghao, SI Shujin (Fishery College, Zhejiang Ocean University, Zhoushan 316022, China)
N
40°0' 35°0'
莱州 LZ 胶南 JN
30°0'
舟山 ZS
25°0' 20°0'
北海 BH 110°0'
厦门 XM 汕头 ST
115°0' 120°0' 125°0'
130°0'
图例 legend
采样点 sampling site
135°0' 140°0'
E
图1 少鳞采样地点图 Fig.1 Sampling sites of S. japonica
第 15 卷第 5 期 2019 年 10 月
doi: 10.12131/20190042
南方水产科学
黄条鰤线粒体全基因组测序及结构特征分析
中国水产科学 2019年5月, 26(3): 405-415 Journal of Fishery Sciences of China研究论文收稿日期: 2018-11-01; 修订日期: 2019-01-23.基金项目: 现代农业产业技术体系专项经费资助项目(CARS-47); 中国水产科学研究院中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金(2018GH17); 青岛海洋科学与技术国家实验室海洋渔业科学与食物产出过程功能实验室开放课题(2017-3A01); 青岛市民生科技计划项目(17-3-3-61-nsh); 中国水产科学研究院黄海水产研究所基本科研业务费项目(20603022017016); 国家自然科学基金项目(31772829).作者简介: 史宝(1979–), 男, 博士, 副研究员, 主要从事鱼类繁育理论与增养殖技术研究. E-mail: shibao@ 通信作者: 柳学周, 研究员. E-mail: liuxz@ DOI: 10.3724/SP.J.1118.2019.18365黄条鰤线粒体全基因组测序及结构特征分析史宝1, 柳学周1, 2, 刘永山1, 2, 张言祥3, 高全义3, 徐永江1, 王滨1, 姜燕1, 宋雪松1, 21. 青岛海洋科学与技术试点国家实验室海洋渔业科学与食物产出过程功能实验室, 中国水产科学研究院黄海水产研究所, 山东 青岛 266071;2. 上海海洋大学水产与生命学院, 上海 201306;3. 大连富谷水产有限公司, 辽宁 大连 116400摘要: 通过二代测序、软件拼接获得中国黄海海域黄条鰤(Seriola aureovittata )线粒体基因组全序列。
其序列全长为16609 bp, 碱基组成分别为A(26.68%)、G(17.84%)、C(30.12%)和T(25.36%); 共有13条蛋白编码基因, 22个tRNA 基因, 2个rRNA 基因, 除NAD6、trnQ 、trnA 、trnN 、trnC 、trnY 、trnS 、trnE 、trnP 外, 其余基因均在H 链上编码。
基于线粒体基因cox1的中国近海褐斑鲬遗传多样性研究
收稿日期：２０２１－０２－０３ 基金项目：国家重点研发计划（２０１８ＹＦＤ０９００８０２） 作者简介：黄志基（１９９５—），男，广东梅州人，硕士研究生，研究方向为分子生态学。Ｅｍａｉｌ：２４３６８８０４３６＠ｑｑ．ｃｏｍ 通信作者：章 群，副研究员。Ｅｍａｉｌ：ｔｑｚｈａｎｇ＠ ｊｎｕ．ｅｄｕ．ｃｎ
群体间分化系数 Ｆｓｔ如表 ３所示，群体间 Ｆｓｔ 分布在 －０．０２１２７～０．１８９２９范围内，防城港与 其他地方群体间（Ｆｓｔ：０．０８８６１～０．１８９２９）存在 显著至极显著的中度（０．０５＜Ｆｓｔ＜０．１５）到高度 分化（０．１５＜Ｆｓｔ＜０．２５），其余群体之间则分化程 度低（－０．０２１２７～０．０２７４９）。基因流 Ｎｍ 显示， 防城港与其余群体之间基因交流较低（Ｎｍ ＜４）， 其余群体则形成自由交配的组群（表 ３）。 分子方差分析（ＡＭＯＶＡ）表明（表 ４），４个海 域组群间 Ｆｃｔ＝０．０３８３９，对应 Ｐ＝０．５００４９ ± ０．０１６５６，变异比例为 －３．８４％，说明海域组群 间具有较 高 的 同 质 性，未 出 现 明 显 的 海 域 间 结 构，台湾海峡、渤海海峡和开放海域边缘海域性 质差异并非褐斑群体遗传分化的成因；反观琼 州海峡东西两侧群体间的 Ｆｃｔ＝０．２４４１２，对应 Ｐ＝０．１５３４７±０．０１１１５，变异比例占 ２４．１９％， 与 Ｆｓｔ呈现的结果相吻合，说明琼州海峡两侧群体 间的差异 虽 然 较 大，但 并 未 达 到 遗 传 结 构 的 层 次。
经纬度 Ｌｏｎｇｉｔｕｄｅａｎｄｌａｔｉｔｕｄｅ ３７°１５′Ｎ、１１８°５１′Ｅ ３９°０２′Ｎ、１２１°５７′Ｅ ３４°４５′Ｎ、１１９°２５′Ｅ ３２°０５′Ｎ、１２１°３６′Ｅ ２５°２９′Ｎ、１１９°４７′Ｅ ２３°０２′Ｎ、１１６°３３′Ｅ ２１°３４′Ｎ、１０８°２８′Ｅ
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第24卷第5期2005年9月热带海洋学报JOURNALOFTROPICALOCEANOGRAPHYVol.24,No.5Sep.,2005 收稿日期:2004207219;修订日期:2004212231
基金项目:中国水产科学研究院科研基金项目(2003208)资助 作者简介:张凤英(1976—),女,山东省郓城人,研究实习员,硕士,主要从事海洋生物技术研究。 通讯作者:马凌波。E2mail:malingbo@vip.sina.com
文章编号:100925470(2005)0520083207
黄鲷线粒体COⅠ基因部分序列遗传变异研究
张凤英,夏连军,马凌波,施兆鸿,马春艳(农业部海洋与河口渔业重点开放实验室,中国水产科学研究院东海水产研究所,上海200090)
摘要:对采自中国东海外海和日本海的黄鲷Taiustumifrons线粒体细胞色素氧化酶Ⅰ亚基(COⅠ)基因进行了研究。利用通用引物对该序列进行了PCR扩增,去掉两端引物及部分序列共得到590bp的碱基片断,其中A、T、G、C平均含量分别为30.4%、24.3%、25.0%和20.3%,A+T(54.7%)高于G+C(45.3%)含量。在获得的9个序列中共发现有156个碱基存在变异,其中包括
42处简约信息位点,没有发现碱基的插入和缺失,序列中的转换大于颠换。实验结果显示,个体间的遗传距离在0—0.2236之间,c3和j3与其它个体相比遗传差异明显。2群体间平均遗传距离为0.0897,而东海和日本海群体内的平均遗传距离分别为0.0869和0.1133,说明黄鲷个体间遗传差异较大,但群体间的遗传差异不明显。关键词:黄鲷Taiustumifrons;线粒体DNA;细胞色素氧化酶Ⅰ亚基(COⅠ)基因;序列分析中图分类号:Q31;Q75文献标识码:A
线粒体DNA(mitochondrialDNA,简称mtDNA)基因序列分析成为近年来种群遗传分析和系统遗传进化研究的主要工具之一。编码16SrRNA的基因相对保守,比较适合于种及其以上阶元的分析[1],在线粒体13个蛋白编码基因中,Cytb、COⅠ、ND4、ND5、ND2基因能够很
好反映系统发育和种群遗传变异信息,Cytb片断变异速率较16SrRNA基因快,适合较低阶元(属种)的分析研究,利用该基因研究系统发育已有很多报道[2—5]。与前2个基因片段相比,
细胞色素氧化酶Ⅰ亚基(cytochromeoxidasesubunitⅠ,COⅠ)基因更适合于种间和种内的系统发生研究,利用COⅠ基因研究种间种内系统发生关系有不少报道,并在一些动物种群分析中得到有效的应用[6—9],但国内关于这方面的研究报道很少。随着分子生物学技术的进步,
测定线粒体DNA全序列或部分基因片断序列可以直接反映碱基的置换、插入、缺失等情况,
比较不同物种或个体碱基序列的差异,并探讨进化关系,比其它分析方法具有更多的优点。黄鲷Taiustumifrons在分类学上隶属于鲈形目、鲷科、黄鲷属,为暖水性底层鱼类,主要分布于中国、日本、朝鲜、印度尼西亚、菲律宾等沿海。近年来的资源调查资料表明,中国东海和日本海等天然海域中黄鲷的渔获量逐年降低[10,11],黄鲷资源已处于严重衰退状态之中,合
理利用和保护黄鲷天然种群资源势在必行。另一方面,人工养殖和育苗工作的研究有所进展,
这就要求寻求有价值和潜在价值的良种亲鱼,维持天然群体的繁殖能力和生物资源的可持续利用,然而有关黄鲷种质资源的研究还鲜有报道。本文以采自中国东海外海和日本海的黄鲷为研究对象,首次对其线粒体COⅠ基因进行了PCR扩增和测序,并对群体间和群体内的遗传变异进行了分析,同时与其它鱼类的序列进行了比较,为其种质资源的保护、管理以及对鲷科鱼类的起源进化及黄鲷群体结构和遗传分化的研究提供基础资料。1 材料和方法1.1 材料实验用的黄鲷分别采自中国东海外海和日本海的若狭湾,冰鲜运回实验室后-75℃冰箱保存备用。1.2方法1.2.1 总DNA的提取取黄鲷尾部肌肉约200mg放入1.5ml的离心管中,加入500μl的TE缓冲液,剪碎,再加入终浓度为0.5%的SDS和200μg・ml-1的蛋白酶K,于55℃消化2—3h,消化物经酚/氯仿、氯仿抽提,2倍体积无水乙醇沉淀,70%的无水乙醇洗涤,室温干燥后溶于ddH2O中,置于4℃冰箱保存。1.2.2COⅠ基因片断的扩增采用通用引物扩增COⅠ基因,引物为COⅠa:AGTATAAGCGTCTGGGTAGTC和CO
Ⅰf:CCTGCAGGAGGAGGAGAYCC
[12]
,由上海生工生物工程有限公司合成;由PTC2200
PCR仪扩增;PCR反应总体积是50μl,反应体系为10×buffer5.0μl,Mg2+终浓度为2.0
mmol,引物(10μmol)为2μl,dNTP(各2.5mmol・L-1)4μl,Taq酶(TaKaRa,5U・μl-1)0.4μl,模板2.0μl,用ddH2O补足体积。反应程序为:94℃预变性5min,94℃变性30s,55℃退火
30s,72℃延伸60s,35个循环,最后72℃延伸10min。PCR扩增产物用1.5%含EB的琼脂糖凝胶电泳分离,凝胶成像系统观察并照相。1.2.3 PCR产物克隆、测序用UNIQ210柱式DNA胶回收试剂盒(上海生工生物工程有限公司)纯化PCR产物,将产物与pMD182T载体(TaKaRa)连接;连接反应液10μl,其中包含载体1μl,LigationSolution
Ⅰ5μl,PCR产物1μl,ddH2O3μl,16℃连接1h或者4℃过夜,连接液转化到感受态大肠杆菌DH5α中,方法参照《分子克隆实验指南》[13],略有改动。涂平板,选阳性克隆,液体培养基培养,经PCR检测后,穿刺培养,送至上海生工生物工程有限公司测序。1.2.4 序列测定和数据分析序列结果用CLUSTALX软件进行对位排列,并结合人工核查。在此基础上,利用MEGA3.0[14]软件中Statistics程序对所得序列的碱基组成和核苷酸位点的替换数进行统计,
并用PairwiseDistance程序计算两群体间的遗传距离,采用双参数(Kimura22parameter
)[15]
作为距离参数。用邻接法(neighbor2joining)与GenBank中查到的几种鱼构建聚类关系树,系统树中各结点的置信度由自引导值(Bootstrapvalue)估计。
2 结果与讨论2.1黄鲷线粒体COⅠ基因片断的序列分析本文利用通用引物成功进行了黄鲷线粒体COⅠ基因片断的PCR扩增,电泳结果显示得到约650bp的PCR扩增产物,该基因片断的长度与预期片断长度完全相同(图1)。本文共测定了9个个体,其中包括5个中国东海个体和4个日本海个体。通过序列测定,去掉两端引物及部分序列共得到590bp的碱基片断(图2),利用Blast与GenBank中的mtDNACOⅠ序列
48热带海洋学报第24卷 图1 线粒体DNACOⅠ基因的PCR扩增结果c1—c5:中国东海黄鲷;j1—j4:日本海黄鲷;M:Maker(DL2000)Fig.1 GenesegmentofmtDNACOⅠregionsbyPCR
进行比较,结果表明与真鲷等其它鱼类相同基因片断的同源性达80%以上,说明利用通用引物可以进行鱼类相关基因片断的序列扩增,为其它鱼类相关基因的扩增提供有益的参考。经过CLUSTALX软件对测定的9个基因序列进行比较分析,人工核查后,计算出所测定9个个体COⅠ基因片段序列的A、T、G、C平均含量分别为179bp(30.4%)、143bp(24.3%)、148bp(25.0%)、120bp(20.3%),
与其它鲷类等A、T、G、C含量趋势基本相同(表1),即A与T、G与C相差都较大,A+T
(54.7%)也略高于G+C(45.3%),这种相同的趋势也表明此序列在鱼类系统分析中具有实
用性和可比性。
表1黄鲷与其它鱼类的线粒体DNACOⅠ基因片断序列组成的比较Tab.1 SequencecompositionsofmitochondrialcytochromeoxidasesubunitⅠregionofTaiustumifronsandotherfishes
种类碱基含量/%TCAG基总计/bp序列来源黄鲷Taiustumifrons24.320.330.425.0590本文测序真鲷Pagrusmajor24.018.132.725.2591GenBank(AP002949
)
三长棘真鲷P.auriga24.219.530.525.9591GenBank(AB124801
)
普通金枪鱼Thunnus
thynnus
26.119.527.626.9591GenBank(AY302574)
长鳍金枪鱼Th.alalunga25.719.627.427.2591GenBank(AB101291
)
史氏谐鱼Emmelichthys
struhsakeri
24.418.629.427.6591GenBank(AP004446)
日本鳀鱼Engraulis
japonicus
25.420.628.425.5591GenBank(AB040676)
棘胸鱼Hoplostethus
japonicus
22.718.829.828.8591GenBank(AP002938)
黑带棘鳍鱼Sargocentron
rubrum
26.418.629.125.9591GenBank(AP004432)
2.2两个地理群体的遗传多样性分析经统计,获得的9个序列共有156处核苷酸位点存在变异,约占26.4%,其中包括42处简约信息位点(parsimony2informativesites),没有发现碱基的插入和缺失。序列中的转换(A
∴G和T∴C)大于颠换(A∴T,G∴C,T∴G,A∴C),转换的发生频率是颠换的1.2倍。在
得到的9个序列中,c3和j3个体变异位点数较多,c3个体有106处碱基变异,j3个体有110处碱基变异,且这些碱基变异多发生在密码子的第3位点,而其它7个个体仅有11处碱基变异位点。计算所得9个个体遗传距离结果见表2。两群体遗传距离变化范围在0—0.2236之间,
平均为0.0897;而东海群体内遗传距离在0—0.2146之间,平均为0.0869,日本海群体内的遗传距离在0.0051—0.2211之间,平均为0.1133。个体间的遗传距离相差很大,但c1和c4
的序列不存在差异,属同一单倍型;而j3和c5的序列差异最大,遗传距离达0.2236。从以上结果可以看出,个体间的序列差异是十分明显的,但群体间的遗传差异不明显,也未发现鉴别两群体间的特异性碱基变异位点。值得注意的是c3和j3这2个个体与其它个体相比有明