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甲壳动物线粒体基因组蕴涵了物种进化历程中重要的遗传信息,如何有效地利用这些保留在基因组中的基因序列和基因顺序信息,是甲壳动物线粒体基因组研究的一个重点方向。为了进一步探讨甲壳动物稳定、可靠的系统发育关系,本文利用支持向量机的分类功能实现了甲壳动物线粒体基因组基因区与基因间区、编码区与非编码区的准确分类和预测,同时为了提高分类学习机的泛化能力,使用了交叉验证方法和粒子群算法优化选取支持向量机相关训练参数。通过MATLAB仿真分析的方法,对10种甲壳动物线粒体基因组序列的基因区和基因间区进行分类,以及对5种甲壳动物进行线粒体基因组序列中编码区和非编码区的分类,获得了较好的分类准确率。仿真结果表明本文方法是可行的和有效的,能够出色地应用于甲壳动物线粒体基因组序列的研究分析。 相似文献
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为了解杂色龙虾(Panulirus versicolor)线粒体基因组多态位点及遗传变异,对龙虾类的分类研究奠定基础,作者通过常规PCR步移扩增法获得杂色龙虾线的线粒体基因组全序列,分析了其线粒体基因组的基本特征以及基因排列情况,并结合中国龙虾(Panulirus stimposni)、波纹龙虾(Panulirus homarus)线粒体基因组全序列,综合分析了龙虾属线粒体编码基因多态位点及基因变异状况。结果表明:杂色龙虾线粒体基因组全序列为15 700 bp,由13个蛋白质编码基因、22个t RNA基因、2个r RNA基因和D-loop区组成,保持了泛甲壳动物线粒体基因组的原始排列。杂色龙虾线粒体DNA的碱基组成具有AT偏好性,A+T含量为67%,4种碱基的含量分别为(A=34.6%,T=32.1%,C=20.5%,G=12.8%)。预测了杂色龙虾18个t RNA以及2个r RNA的二级结构。龙虾属线粒体基因组中的nad 2、nad 5基因以及D-loop区的多态位点比例较高,适合作为分子标记用于龙虾类系统进化关系、种内多态性以及遗传分化等方面的研究。 相似文献
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7个海星动物线粒体基因组比较及基因变异位点分析 总被引：3，自引：0，他引：3
与单基因相比,线粒体基因组是一个完整的体系,具有信息量丰富等优点,在过去的十几年间被广泛地应用于后生动物关键类群的分子系统发育和群体遗传学的研究.本论文综合分析了海星纲7个物种(多棘海盘车、赭色豆海星、多棘槭海星、砂海星、长棘海星、棘冠海星和海燕)线粒体基因组全序列,全面揭示了海星纲线粒体基因组的基本特征.海星线粒体基因组均编码后生动物线粒体基因组标准的37个基因.7个海星线粒体基因组的基因排列完全一致;与海胆纲及海参纲楯手目线粒体基因组的基因排列相比,海星线粒体基因组的基因排列存在4.6 kb长片段的倒位.长棘海星属13个线粒体蛋白质编码基因的非同义替换率(Ka)与同义替换率(Ks)比值都低于1.000 0(为0.006 0～0.221 9),显示出较强的负(纯化)选择.对海星纲线粒体基因组的基因变异位点分析结果表明,nad5、nad4基因可作为备选的分子标记,应用于海星纲群体遗传学的研究中.同时,在长棘海星属线粒体基因组变异位点分析中,nad5、nad4基因仍然可作为备选的分子标记,用于分析长棘海星不同群体及物种之间的生物多样性,为合理利用其生物资源及其生物多样性的保护提供基础资料. 相似文献
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为探讨石首鱼科(Sciaenidae)鱼类分子系统进化关系,采用生物信息学方法分析了黑鳃梅童鱼(Collichthys niveatus)、棘头梅童鱼(C.lucidus)、大黄鱼(Larimichthys crocea)、小黄鱼(L.polyactis)、鮸鱼(Miichthys miiuy)、白姑鱼(Pennahia argentata)、黄姑鱼(Nibea albiflora)和皮氏叫姑鱼(Johnius belangerii)共8种石首鱼类线粒体基因组全序列的基本特征。结果显示,除皮氏叫姑鱼外,其余7种石首鱼类编码的37个基因排列顺序与脊椎动物线粒体基因组相同。基因组碱基分布存在不均衡现象,A+T含量高于G+C含量。线粒体基因组的基因变异位点分析结果表明,ND4和ND5基因可作为COI基因的辅助分子标记,应用于石首鱼类群体遗传学的研究中。黄鱼亚科5种鱼类13个蛋白质编码基因的Ka/Ks比值远低于1,显示出较强的纯化选择。皮氏叫姑鱼与其他石首鱼间的遗传距离均较大且亲缘关系较远,暗示叫姑鱼属或为石首鱼类中较为原始的类群。基于线粒体基因组全序列构建NJ系统树支持黄鱼亚科和白姑鱼亚科亲缘关系较近的形态学结论。而基于去除控制区后序列和13个蛋白质编码基因序列构建的系统树则表明两亚科鱼类间的差别在非编码区更为明显。 相似文献
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软体动物线粒体基因组在大小、结构和功能存在巨大变异,不同组装策略往往会得到差异的结果,明确适合软体动物的线粒体基因组组装策略对开展基于线粒体基因组的相关研究具有重要意义。通过基因组浅层测序技术获取了软体动物主要类群(双壳纲、腹足纲、多板纲、头足纲)代表种类的基因组数据,应用目前主流的线粒体基因组组装软件(NOVOPlasty、Ray、MitoZ、SPAdes、GetOrganelle和MEANGS)在相同条件下进行组装并比较各个软件的组装效果[运行时间、基因组覆盖度、准确性、线粒体重叠群(Contigs)数目、结果文件存储空间占用],探讨线粒体基因组的组装策略。结果表明,基于不同组装策略的线粒体基因组组装软件的组装效果与物种的生物学分类无关,而与线粒体基因组大小有关。基于参考序列组装策略的NOVOPlasty和基于从头组装策略的MEANGS、GetOrganelle和MitoZ更适用于组装有着常见线粒体基因组大小的软体动物类群, MEANGS、Ray和SPAdes更适用于组装线粒体基因组偏大的软体动物类群,MitoZ可以一次性完成线粒体基因组的组装、注释以及可视化工作。研究结果提示不同... 相似文献
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线粒体基因组的获得传统上通常是采取长PCR结合鸟枪法或步移法测序。近年来新一代测序技术蓬勃发展,以454,Solexa和SOLiD测序平台为代表。应用新一代高通量测序技术(Solexa)并结合巢式PCR扩增,完成了大室别藻苔虫(Membranipora grandicella)的线粒体基因组全序列。大室别藻苔虫线粒体基因组是目前国际上获得的第一条苔藓动物软壁亚目线粒体基因组全序列,基因组全长为15861 bp,比已完成的4种苔藓动物线粒体基因组略大。大室别藻苔虫线粒体基因组包含13个蛋白质编码基因、2个核糖体RNA基因和20个转运RNA基因。通过与已测得的苔藓动物进行比较,发现目前已完成的5个苔藓动物线粒体基因组的基因排列顺序显著不同。苔藓动物线粒体基因组基因排列的比较,今后可能会成为探讨该类群系统演化关系的重要信息来源。 相似文献
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蟹类线粒体DNA的研究与应用 总被引：7，自引：1，他引：7
徐敬明 《中国海洋大学学报(自然科学版)》2006,36(6):879-884
线粒体DNA作为理想的分子遗传标记已被广泛用于蟹类种群遗传学和进化遗传学的研究,并取得了许多有意义的结果。本文阐述了蟹类线粒体DNA分子生物学的研究进展,重点介绍蟹类线粒体DNA序列的研究概况及其多态性在蟹类系统学、种群识别、起源和进化、地理分化等研究中的应用情况。 相似文献
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尾索动物线粒体基因组特征比较及分子系统发育 总被引：1，自引：1，他引：0
为全面揭示尾索动物线粒体基因组的基本特征,作者系统分析了12种尾索动物的线粒体基因组全序列,尾索动物线粒体基因组所有的基因均在同一链上编码,这与脊椎动物、头索动物线粒体基因组的基因分布特征显著不同.与后生动物线粒体基因组标准的基因组成相比,尾索动物线粒体基因组存在转运 RNA基因的增加以及部分物种 atp8基因的缺失.在尾索动物线粒体基因组中发生了大规模的基因重排,即使在同属物种的线粒体基因组中,也存在主编码基因的基因重排及基因缺失.尾索动物线粒体基因组蛋白质编码基因的起始密码子、终止密码子及氨基酸长度存在明显差异.2个玻璃海鞘(Ciona intestinalis 和 C. savignyi)线粒体基因组12个蛋白质编码基因的 Ka/Ks 比值都低于1(0.0927~0.6752),显示出一定的负选择.在所有的主编码基因中, nad5基因和nad4基因的变异位点最多,可以作为备选的分子标记,用于分析尾索动物不同物种之间的生物多样性.基于线粒体基因组的系统发育分析,支持尾索动物在科级的亲缘关系为:(((柄海鞘科 Pyuridae+芋海鞘科 Styelidae)+(((三段海鞘科Polyclinidae+星骨海鞘科Didemnidae)+簇海鞘科Clavelinidae)+玻璃海鞘科Cionidae))+长纹海鞘科Ascidiidae)+海樽科Doliolidae. 相似文献
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棘皮动物(echinoderms)是海洋生境中所特有的无脊椎动物重要类群,本文全面比较分析了棘皮动物29个物种的线粒体全基因组。线粒体基因组主编码基因的分析结果显示,海胆纲Echinoidea和海参纲Holothuroidea物种的基因排列完全相同;海星纲Asteroidea物种之间的基因排列也完全相同,然而与海胆纲、海参纲相比,存在一个长片段的倒位。海百合纲Crinoidea的栉羽星Phanogenia gracilis和花形羽枝Florometra serratissima主编码基因的基因排列完全相同,地中海海羊齿和海百合Neogymnocrinus richeri与此相比,均存在一个蛋白质编码基因(nad4L)的易位。蛇尾纲Ophiuroidea真蛇尾目Ophiurida的3个科(阳遂足科Amphiuridae、辐蛇尾科Ophiactidae和栉蛇尾科Ophiocomidae)主编码基因的基因排列完全相同,而同属于真蛇尾目,另外一个科(真蛇尾科Ophiuridae)的白色真蛇尾Ophiura albida和灰色真蛇尾Ophiura lutkeni,与同目的前3个科相比,存在3个蛋白质编码基因(nad1、nad2和cob)的倒位。蛇尾纲蔓蛇尾目Euryalida的海盘Astrospartus mediterraneus,与真蛇尾目5个线粒体基因组相比,存在主编码基因的重排。棘皮动物线粒体单基因的变异位点特征显示,nad5、nad4和nad2基因是理想的分子标记基因。基于29个线粒体基因组的氨基酸序列,通过两种方法(邻接法和最大似然法)所构建系统发生树的拓扑结构完全一致。支持其下分的5个纲(蛇尾纲、海参纲、海胆纲、海星纲和海百合纲)均为单系群。线粒体基因组的数据支持棘皮动物动物在纲层次的亲缘关系为:(((海胆纲+海星纲)+海参纲)+蛇尾纲)+海百合纲,海百合纲作为棘皮动物中最为古老的类群,位于系统发生树的根部。基于线粒体基因组构建的系统发生树,支持所有的科均为单系群;综合系统发生树及主编码基因的基因重排分析,均支持真蛇尾目并非单系发生,真蛇尾目的有效性还值得今后深入研究。 相似文献
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多棘海盘车(Asterias amurensis)是海星纲的一个致灾物种,广泛分布于包括我国黄海、渤海海域、韩国、日本和俄罗斯海域在内的北太平洋海域,并作为入侵种分布于澳大利亚的塔斯马尼亚海域。多棘海盘车在多个海域发生过暴发性增殖导致的高密度、大规模聚集,对海洋生态系统和水产养殖造成严重的负面影响。自2006年以来在我国山东青岛海域多次发生大规模多棘海盘车聚集,对贝类养殖造成重大经济损失。日本、俄罗斯、澳大利亚等海域的多棘海盘车遗传多样性研究取得了显著进展,然而,迄今为止鲜有针对我国海域致灾物种多棘海盘车的分子生物学分析,阻碍了我国海域种群与全球种群间遗传进化关系的比较分析。研究重点分析了于2022年7月在胶州湾发生多棘海盘车暴发时采集的12个样本,系统组装了其线粒体基因组、核糖体基因簇以及多种通用分子标记。基于线粒体基因组和核糖体基因簇的系统发育分析表明多棘海盘车具有较高的种内遗传多样性。基于线粒体基因组的蛋白编码基因进行分化时间估算,多棘海盘车的种内遗传分化可能发生在1.7～4.2 Ma,表明多棘海盘车的扩布可能较早发生。与线粒体基因组相比,多棘海盘车核糖体基因簇序列在种内极为保守... 相似文献
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文昌鱼是现存的与脊椎动物原始祖先最接近的无脊椎动物，长期以来一直作为研究动物进化和胚胎发育的典型材料。目前，文昌鱼的基因序列和表达模式已经被广泛用于不同物种之间的比较基因组学研究和发育同源性分析中。文昌鱼独特的进化地位和它未经复制的基因组使其在比较基因组学中有着无可比拟的优越性，通过对文昌鱼、无脊椎动物和脊椎动物的基因组之间的比较，可以揭示脊椎动物原始祖先基因组的结构和演化过程进而探索人类的起源。同时，通过对文昌鱼和其它物种发育基因表达图式的比较可以显示不同生物身体部位之间的同源关系，并可以了解发育基因是如何引起不同物种之间形态变化的。 相似文献
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Chaeturichthys stigmatias and Amblychaeturichthys hexanema belong to the family Gobiidae, which are offshore warm fish species and widely distribute in the western Pacific Ocean. In this study, the mitochondrial cytochrome c oxidase subunit I(COI) sequences and 12 S ribosomal RNA(12 S rRNA) sequences were used to analyze the interspecific differences between the two species. The phylogenetic analysis showed that the interspecific distance was significantly higher than the intraspecific genetic distance. The Neighbor-Joining tree showed two separate clusters, without sharing haplotype. The mitochondrial genome sequence of C. stigmatias was also reported. This genome was 17 134 bp in size, with a high A+T content of 55.9%. The phylogenetic analysis based on the tandem 13 coding protein genes nucleotide sequences indicated that C. stigmatias showed a close relationship with A. hexanema. This study can provide the basic genetic data for two species and will help for constructing the phylogeny of the Gobiiade. 相似文献
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海洋生物DNA条形码研究现状与展望 总被引：5，自引：1，他引：4
海洋生物种类多样,分布广泛,具有复杂性、多样性和趋同性等特点,为了对物种进行更快速、准确地鉴定,急需在传统形态分类学基础上,建立并结合便捷准确的分子鉴定手段。DNA条形码提供了可信息化的分类标准和有效的分类学手段,已成为近年来分类学与生物多样性研究中重要的技术依托。本文概述了DNA条形码当前的发展现状与趋势,并介绍了DNA条形码技术在主要海洋浮游植物(红藻、褐藻、绿藻、硅藻、甲藻)、无脊椎动物(海绵动物、刺胞动物、甲壳动物和软体动物等)和鱼类中的研究进展,以及不同条形码基因针对于不同生物类群的有效性和适用性,指出了目前条形码技术在各海洋类群中存在的主要问题,并对未来的相关工作做了展望,希望为今后我国的海洋生物DNA条形码研究提供理论基础。 相似文献
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为快速有效鉴别(鱼师)属鱼类物种、加强(鱼师)鱼遗传多样性管理与种质资源保护,通过Illumina测序技术,获得了东海海域养殖高体(鱼师)(Seriola dumerili)线粒体基因组全序列(16 530bp),碱基组成为A (26.83%)、G (17.6%)、C (30.04%)和T (25.53%), A+T含量为52.36%,且非编码控制区(D-loop)A+T富含61.64%,表现明显的AT偏好性。与其他硬骨鱼一样,高体(鱼师)线粒体基因组包含13条蛋白编码基因, 22个tRNA基因, 2个rRNA基因,除ND6、tRNAGln、tRNAAla、tRNAAsn、tRNACys、tRNATyr、tRNASer、tRNAGlu、tRNAPro基因外,其余均位于H链编码;蛋白编码基因中,除COⅠ、COⅡ和ND5的起始密码子分别为ATC、ATA和ATA外,其余10个蛋白编码基因的起始密码子均为ATG,以典型的TAA和TAG为终止密码子,在ND4和Cytb中存在不完全密码子T;除tRNASer-GCT外,其余21个tRNA均为典型三叶草二级结构。比较中国和日本海域高体(鱼师)线粒体基因组发现, CO Ⅰ、CO Ⅱ和ND5蛋白编码基因在起止位置、片段长度及起止密码子上存在显著差异。此外,与同属的黄条(Seriola aureovittata)和五条(鱼师)(Seriola quinqueradiata)的线粒体基因组13个蛋白编码基因进行两两对比分析,结果表明3种(鱼师)属鱼类的蛋白编码基因的相似性在85%~100%之间。基于线粒体基因组全序列构建的系统发育树,成功将高体(鱼师)与其他(鱼师)属鱼类有效区分,高体(鱼师)与长鳍(鱼师)同属一支,亲缘关系最近;黄条(鱼师)和五条(鱼师)聚为一支,亲缘关系最近。 相似文献