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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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大竹蛏(Solen grandis)和长竹蛏(Solen strictus)是2种重要的经济贝类。对大竹蛏和长竹蛏的线粒体全基因组进行比较分析。结果表明,2种竹蛏的线粒体基因组具有相似的组成结构、AT含量、基因大小和相同的基因排列顺序,然而两者的蛋白质编码基因的序列以及起始、终止密码子存在较大差异。非同义替换率与同义替换率的比值(Ka/Ks)显示,蛋白质编码基因cox1,cox2和cox3承受较强的选择压力,而nad2,nad3和nad6则承受较小的选择压力。2种竹蛏最长非编码区序列并不保守,但都含有发卡结构和(TA)12微卫星序列。长竹蛏最长非编码区中还存在另外一段串联重复序列。结果显示,2种竹蛏线粒体基因组存在明显差异,线粒体基因组可以做为区分大竹蛏和长竹蛏的重要分子标记。 相似文献
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为揭示南极磷虾（Eupahusia superba）（甲壳动物：软甲纲：磷虾目）线粒体基因组特征，及通过比较不同海域南极磷虾的线粒体基因组探讨潜在的分子标记，采用Long PCR扩增技术获得采自普里兹湾（PrydzBay）南极磷虾线粒体基因组DNA，综合Primers-walking和Shotgun方法进行测序：通过生物信息学软件（DOGMA、tRNAscan-SE 1．21和DnaSP4．10．7等）进行基因预测及序列分析。南极磷虾线粒体基因组全长15498bp以上（部分非编码区未测定），包含13个蛋白编码基因、2个核糖体RNA基因和23个转运RNA基因。与后生动物线粒体基因组标准的基因组成相比，存在1个trnN基因的重复。南极磷虾线粒体基因组的基因排列与泛甲壳动物线粒体基因组的原始排列相比，出现4个转运RNA基因的易位：trnL1、trnL2、trnW和trnl以及1个trnN的重复。比较采自普里兹湾（Prydz Bay）和威德尔海（Weddell Sea）南极磷虾的线粒体基因组，作者发现在南极磷虾线粒体基因组的主编码基因中，变异最大的是nad2基因，差异位点高达61个，其次是nad5基因，差异位点有12个：而coxl基因的变异位点仅有3个。Nad2基因和nad5基因可作为coxl基因辅助的分子标记，用于分析南极磷虾不同地理种群之间的遗传多样性，为合理利用南极磷虾生物资源提供保障。 相似文献
4.
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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日本鼓虾与鲜明鼓虾线粒体基因组全序列的分析比较 总被引：1，自引：0，他引：1
首先通过基因组DNA的提取、通用引物PCR扩增和长PCR扩增,从而获得日本鼓虾(Alpheus japonicus)的线粒体DNA;应用鸟枪法和引物步移法测序,获得了日本鼓虾的线粒体基因组全序列。结合GenBank线粒体基因组数据库中鲜明鼓虾(A.distinguendus)的线粒体基因组,比较分析了鼓虾线粒体基因组的基本特征、基因排列、蛋白质编码基因、选择压力和差异位点等。研究结果表明,在日本鼓虾线粒体基因组中共存在9对基因的重叠。日本鼓虾线粒体基因组全长16 487 bp,较鲜明鼓虾线粒体基因组(15 700 bp)长,主要是由于最大非编码区的长度存在差异。日本鼓虾与鲜明鼓虾线粒体基因组均编码37个基因,且37个基因的基因排列完全一致;与泛甲壳动物线粒体基因组的原始排列相比,仅出现1个转运RNA基因(trnE)的易位和倒位。2个鼓虾线粒体基因组蛋白质编码基因的起始密码子和终止密码子存在差异。除了cob基因外,其余12个蛋白质编码基因所编码氨基酸的数目均完全相同。鼓虾线粒体基因组13个线粒体蛋白质编码基因的Ka/Ks比值都远远低于1,显示出较强的负选择。在15个主编码基因中,nad5基因的变异位点数最多,其次是nad4基因和lrRNA基因。因此,nad5,nad4和lrRNA基因可以作为备选的分子标记,用于分析鼓虾不同物种和群体之间的生物多样性。 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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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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鳍足类Pinnipeds是海洋哺乳动物的重要类群,现存种类包括海象科Odobenidae、海狮科Otariidae和海豹科Phocidae的所有物种。在海豹属Phoca中,atp8基因的Ka/Ks最高,仅为0.084 7(远小于1),因而海豹属所有线粒体蛋白质编码基因的选择压力均非常高。对于群海豹属Pusa,cox1、cox2和nad3基因的Ka/Ks均为0,表明在这3个基因中,所有的核苷酸的替换均为同义替换,没有出现氨基酸的改变。科内、属内基因变异位点的分析表明,nad5、nad4和nad2基因可以作为cox1和cob基因辅助的分子标记。线粒体基因组的系统发育结果,强烈支持食肉目所有12个科均为单系群,并且鳍足类(海狮科、海象科和海豹科)为食肉目Carnivora内部的一个单系群(BPM=100,BPP=100)。在鳍足类内部,海狮科与海象科亲缘关系最近,聚类为海狮总科Otarioidea,然后与海豹科聚类:(海狮科+海象科)+海豹科。在海豹科内部,线粒体基因组的证据支持将海豹科划分为2个亚科,即僧海豹亚科Monachinae和海豹亚科Phocinae。线粒体基因组的证据,强烈支持鼬科Mustelidae与浣熊科Procyonidae关系最近,臭鼬科Mephitidae与熊猫科Ailuridae近缘,同时,鳍足类与[(鼬科+浣熊科)+(臭鼬科+熊猫科)]为姊妹群,而与熊科Ursidae较远。犬科Canidae在犬型亚目Caniformia中分化较早,位于犬型亚目的基部。 相似文献
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通过PCR扩增、测序获得白额纵沟纽虫线粒体基因组全序列并进行了生物信息学分析.白额纵沟纽虫线粒体基因组全长15 476bp,包含后生动物线粒体基因组典型的13个蛋白质编码基因、22个转运RNA基因、2个核糖体RNA基因和1个747bp的非编码区.除tRNA-Thr和tRNA-Pro基因外,其他基因均编码在重链上.基因组碱基组成具有AT偏向性,蛋白质编码基因偏好使用富含T的密码子.蛋白质编码基因的起始密码子均为ATG,终止密码子多为TAA或TAG,nad1、nad2、cytb基因具有不完全终止密码子T.预测的22个tRNA均具有典型三叶草结构.非编码区未发现在其他纽虫所报道的特殊茎环结构,但在nad4基因上发现有37 bp的发卡结构.白额纵沟纽虫的基因排列、起始密码子、tRNA反密码子与Lineus viridis完全一致,两者rrnL和非编码区长度差别较大,前者具有较少核苷酸插入. 相似文献
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线粒体基因组是存在于真核生物线粒体中的重要遗传物质,可独立进行复制、转录和蛋白质合成。与核基因组相比,线粒体基因组具有长度相对较短、点突变率高等特点,被认为是研究生物系统进化的重要对象之一。近年来,在海洋生物研究中,线粒体基因组已被广泛应用于遗传分析、种质鉴定、分子标记挖掘以及系统进化研究等领域并取得了丰富的成果。棘皮动物在全球海洋中分布广泛,属无脊椎动物的高等类群,也是无脊椎动物向脊椎动物进化的重要节点生物。目前已有 97 个物种完成了线粒体基因组的测序。棘皮动物的线粒体基因组包含 37 个基因,其中 ND6 基因均分布于轻链。海胆和海星的基因排列顺序最为保守。棘皮动物在绝大多数情况下会使用 ATG 作为起始密码子,使用 TAA 和 TAG 作为终止密码子。根据现有的线粒体基因组数据和分析方法可以阐明绝大多数棘皮动物的分类与系统进化关系,但仍有一些物种的分析结果缺乏足够的可信度。棘皮动物线粒体基因组研究尚有很多方面仍需进一步开展。 相似文献
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Along with the sequencing technology development and continual enthusiasm of researchers on the mitochondrial genomes, the number of metazoan mitochondrial genomes reported has a tremendous growth in the past decades. Phylomitogenomics—reconstruction of phylogenetic relationships based on mitochondrial genomic data—is now possible across large animal groups. Crustaceans in the class Malacostraca display a high diversity of body forms and include large number of ecologically and commercially important species. In this study, comprehensive and systematic analyses of the phylogenetic relationships within Malacostraca were conducted based on 86 mitochondrial genomes available from Gen Bank. Among 86 malacostracan mitochondrial genomes, 54 species have identical major gene arrangement(excluding t RNAs) to pancrustacean ground pattern,including six species from Stomatopoda, three species from Amphipoda, two krill, seven species from Dendrobranchiata(Decapoda), and 36 species from Pleocyemata(Decapoda). However, the other 32 mitochondrial genomes reported exhibit major gene rearrangements. Phylogenies based on Bayesian analyses of nucleotide sequences of the protein-coding genes produced a robust tree with 100% posterior probability at almost all nodes. The results indicate that Amphipoda and Isopoda cluster together(Edriophthalma)(BPP=100).Phylomitogenomic analyses strong support that Euphausiacea is nested within Decapoda, and closely related to Dendrobranchiata, which is also consistent with the evidence from developmental biology. Yet the taxonomic sampling of mitochondrial genome from Malacostraca is very biased to the order Decapoda, with no complete mitochondrial genomes reported from 11 of the 16 orders. Future researches on sequencing the mitochondrial genomes from a wide variety of malacostracans are necessary to further elucidate the phylogeny of this important group of animals. With the increase in mitochondrial genomes available, phylomitogenomics will emerge as an important component in the Tree of Life researches. 相似文献
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单环刺螠线粒体基因组全序列的获得——长PCR 结合鸟枪法测序 总被引：1，自引：0，他引：1
由于具有单基因所不可比拟的优势,线粒体基因组现已成为后生动物种群遗传和分子系统发育研究中一个重要的信息来源。本研究选取螠虫动物的代表物种——单环刺螠(Urechis unicinctus),详细阐述了利用长PCR方法扩增其线粒体DNA,获得约15 kb的扩增产物,进而构建shotgun文库,最终成功获得单环刺螠线粒体基因组全序列的流程。本实验流程样品需求量少、设备要求低、简便快捷。 相似文献
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测定了福建近海鮐鱼(Scomber japonicus)2个群体共62尾个体的线粒体DNA(mtDNA)控制区序列,探讨了闽东、闽南群体的遗传结构和遗传多样性.获得长度为864 bp的控制区全序列,在所分析的62个样本中,共检测到35个变异位点,定义了36个单倍型,平均单倍型多样性(h)为0.960,核苷酸多样性(π)为0.009 85,核苷酸差异数(K)为8.508,提示鮐鱼是一个遗传多样性水平较高的稳定的大种群.构建的单倍型邻接关系树和单倍型网络图均没有表现出明显的地理分布特征.分子方差分析(AMOVA)表明,遗传变异全部存在于群体内个体间,2个群体间具有相似的遗传结构.群体间和群体内的Kimura双参数遗传距离均为0.01.Tajima’s D中性检验及核苷酸不配对分析暗示鮐鱼是一个平衡的大种群,mtDNA控制区符合中性理论进化.结果显示,福建近海鮐鱼遗传多样性较高,闽东、闽南群体间不存在显著的遗传分化.扩散能力、种群大小、栖息地环境和台湾海峡环流促进了鮐鱼2个群体间频繁的基因交流,可能是闽东群体和闽南群体具有相似遗传结构的重要原因. 相似文献