黄海鲽形目鱼类系统发生与分子进化的初步研究

黄海鲽形目鱼类系统发生与分子进化的初步研究

俞建中[1]2004年在《黄海鲽形目鱼类系统发生与分子进化的初步研究》文中进行了进一步梳理鲽形目鱼类经过上亿年的的演替,形成今天几乎遍及全球且种类纷繁的生物群类。世界上有记载的比目鱼类在570种以上,隶属于14科、123属(Nelson,1994)。根据李思忠1995年的记载,我国有134种,隶属8科、50属,广布于黄渤海与东海、南海水域。本论文利用线粒体DNA中的16S rRNA基因片段、细胞色素B基因(cytochrome b,cyt b)和控制区序列(control region)对黄海常见的10余种鲽形目鱼类进行了分类及其系统进化进行了初步探讨,并对鲽形目鱼类线粒体控制区序列特征,进行了简单描述。 本论文利用线粒体16S rRNA基因部分序列对产自黄海的高眼鲽、虫鲽、石鲽、亚洲油鲽、角木叶鲽、尖吻黄盖鲽、圆斑星鲽、褐牙鲆、桂皮斑鲆、带纹条鳎、半滑舌鳎以及来自欧洲比利时的欧洲黄盖鲽,计12种鱼类的分类和系统发生关系进行了研究。在NJ分子系统树中,高眼鲽、虫鲽、石鲽、亚洲油鲽、尖吻黄盖鲽、欧洲黄盖鲽和六种鲽科鱼类,显示关系比较密切,高眼鲽和欧洲黄盖鲽地理位置相差遥远却显示很近的亲缘关系,圆斑星鲽单独占据一枝,而角木叶鲽与其他七种鲽类的遗传距离比较远,在分子系统树上与褐牙鲆聚类;褐牙鲆与桂皮斑鲆分属牙鲆科的不同亚群被证实;鳎类较其他鱼类特化,舌鳎科为鲽形目中最特化的一个科,与传统的分类观点相一致。ME树和NJ系统树的结果一致,在鲽科鱼类之间的关系上MP树显示不同的结果。 利用细胞色素B基因部分序列对高眼鲽、虫鲽、石鲽、亚洲油鲽、角木叶鲽、尖吻黄盖鲽、欧洲黄盖鲽、圆斑星鲽、褐牙鲆、桂皮斑鲆和带纹条鳎11种鱼类分析的结果与利用线粒体16S rRNA基因片段所得的结果相比略有不同,在鲽科鱼类内部的相互关系上,亚洲油鲽、圆斑星鲽和虫鲽聚类,高眼鲽、石鲽、欧洲黄盖鲽和尖吻黄盖鲽聚类;角木叶鲽、褐牙鲆和桂皮斑鲆间显示较近的亲缘关系。而MP树中高眼鲽、石鲽、欧洲黄盖鲽和尖吻黄盖鲽聚类,亚洲黄海蜂形目鱼类系统发生与分子进化的初步研究油蝶和圆斑星蝶聚类,虫蝶、角木叶蝶、桂皮斑鲜和带纹条绢四种鱼类聚类。根据细胞色素B氨基酸序列得到的系统树中与细胞色素B碱基序列的分析结果相比,也是在蝶科鱼类内部的相互关系上分歧比较大。但ME树、NJ树和MP树显示的结果一致性比较大。 利用控制区序列对高眼蝶、石蝶、欧洲黄盖蝶、亚洲油蝶、角木叶蝶、尖吻黄盖蝶和圆斑星蝶七种蝶科鱼类的分类关系进行了分析,结果与上两个片断分析的结果也不一致,但角木叶蝶始终显示最为特化。 总的来看,在分类关系上,高眼赚、虫蝶、石蝶、亚洲油蝶、尖吻黄盖蝶和欧洲黄盖蝶六种媒科鱼类之间的关系比较近,圆斑星蝶与以上六种鱼类的关系较远,而角木叶蝶与其他蝶类相比,最为特化。褐牙解和桂皮斑解虽然同属一科,两者的亲缘关系较远.本文采用叁种分子系统树:邻接法伽eighbor-J。谊玩g,N刀、最小进化法(Mha咖切叮Evolution, ME)和最大简约法(Maxim切In Pars油。ny,N田)分子系统树,NJ树和ME树的结果比较一致,但Mp的结果与上两者有不同,尤其是在几种蝶科鱼类的相互关系上。显示这叁种分子系统树在低阶分类界元的应用中应慎重考虑。 根据其他学者的研究,对控制区序列中的保守块(co~d sequence block,CSB)进行了分析,在鲜形目鱼类(参用了奸类和组类的数据)线粒体控制区的5,端发现了有两个保守块(CMs’d和CsB一F),其序列同其他学者研究结果有一致性,并且通过在G即bar止中搜索,发现分别在16和13个目(或更多)的硬骨鱼类中发现有这两个保守块.同时对鱼类的终止相关序列(tenninalassociated sequenCe,TAS)与扩展终止相关序列(exteni tem血回韶sociatedsequcnce,ETAs)进行了初步探讨,并对扩展终止相关序列的潜在二级结构与其他学者的结果进行了比较分析。

方一锋[2]2014年在《中国沿海鲆鲽鱼类进化关系研究》文中研究指明为研究中国沿海鲆鲽鱼类的进化关系,利用生物信息学方法,分析了53种中国沿海鲆鲽鱼类以及3种国外沿海鲆鲽鱼的COⅠ基因,采用邻接法(neighbour-joining)和最大似然法(maximum likelihood)构建了系统发生树,并结合形态学特征进行分析。结果与传统的形态学分类基本一致,但也有不同之处:舌鳎科的东方无线鳎(Symphurus orientalis)和多线无线鳎(S.strictus),它们同鳎科聚为一个大的分支;冠鲽科的叁斑沙鲽(Samariscus triocellatus)同舌鳎科聚为一支;牙鲆(Paralichthys olivaceus)并没有与牙鲆科的其它鱼类聚为一支,而是同鲽科关系更为密切。

刘滨[3]2008年在《鲽形目鱼类生长激素基因的克隆及牙鲆生长激素在酿酒酵母中的表达研究》文中进行了进一步梳理本论文克隆了9种鲽形目鱼类的生长激素基因cDNA序列并运用PAUP软件进行了分子系统进化树分析,构建了四种不同类型的酿酒酵母(Saccharomycescerevisiae)表达牙鲆生长激素的载体,并研究了牙鲆生长激素基因在酿酒酵母中的表达情况。从7种重要鲽形目经济鱼类——高眼鲽(Cleisthenes herzensteini)、黄盖鲽(Limanda yokohamae)、木叶鲽(Pleuronichthys Cornutus)、宽体舌鳎(Cynoglossusrobustus)、石鲽(Platichthys bicoloratus)和条鳎(Zebrias zebra)、夏鲆(Paralichthysdentatus)的脑垂体中提取mRNA,并采用RT-PCR方法,根据已克隆得到的鲆鲽鱼类生长激素基因的保守性序列设计特异性引物,克隆了含开放阅读框的生长激素(Growth Hormone,GH)cDNA序列,测序结果显示,高眼鲽、黄盖鲽、木叶鲽、宽体舌鳎、石鲽、条鳎和夏鲆的GH cDNA长度依次为479 bp、564 bp、519 bp、440 bp、564 bp、440 bp和522 bp,编码140-170个氨基酸的成熟GH多肽片段;从漠斑牙鲆(Paralichthys lethostigma)和大菱鲆(Scophthalmus maximus)脑垂体中提取mRNA,利用SMART-RACE技术建立脑垂体cDNA文库,并从该文库中克隆出大菱鲆和漠斑牙鲆生长激素基因cDNA全长序列。测序结果表明,克隆的大菱鲆GH cDNA序列全长为876 bp,包括108 bp的5'UTR和174 bp的3'UTR序列,开放阅读框全长591 bp,编码由197氨基酸残基组成的生长激素成熟肽序列,漠斑牙鲆GH cDNA序列全长为902 bp,包括131 bp的5'UTR和198 bp的3'UTR序列,开放阅读框全长570 bp,编码由190氨基酸残基组成的生长激素成熟肽序列。运用PAUP软件对15种鲽形目鱼类与另外7种不同种属鱼类进行了分子系统进化树分析,结果与根据传统的形态学和生化特征分类进化地位基本一致,在15种鲽形目鱼类中只有大菱鲆和塞内加尔鳎各自单独形成一个分支且与鲆科和鲽科鱼类相距较远,其中塞内加尔鳎等种类的分类地位与根据线粒体DNA序列分析的系统发生模式基本吻合。说明生长激素基因可以有效地用于研究鲽形目等硬骨鱼类的亲缘关系及分类地位。通过将牙鲆生长激素基因,插入酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)表面展示载体pYD1中,构建了非整合型载体pYD-GH,并在此基础上构建了叁种整合型载体:适合于细胞外诱导表达的pYD-E2、细胞内诱导表达的pYD-E4和细胞内组成表达的pYD-EP4。将载体转化至酿酒酵母菌株EBY100中,得到转牙鲆生长激素酿酒酵母,对牙鲆生长激素在酿酒酵母中的表达和生物学活性进行了研究。非整合型载体pYD-GH无法在酵母细胞的传代中稳定存在而整合型载体pYD-E2、pYD-E4和pYD-EP4经过30代后的阳性检出率为100%,证明通过同源重组目的基因已经稳定整合到酵母基因组。对细胞外诱导表达的pYD-GH和pYD-E2转化酵母进行荧光标记,荧光显微镜和流式细胞仪分析外源基因表达情况,结果显示半乳糖诱导6小时的转化酵母即具有最高的荧光强度而12小时的转化酵母仍具有较高的荧光强度。经过计算,牙鲆生长激素在GAL为启动子的胞外表达工程菌E2中的表达量为1.02‰,在GAL为启动子的胞内表达工程菌E4中的表达量为1.49‰,而以PGK为启动子的胞内表达工程菌EP4的表达量为1.93‰。对表达了牙鲆生长激素的酿酒酵母进行生物活性检测,发现E2、E4和EP4在促进牙鲆生长、提高饵料转化率方面均有显着的作用,即使添加量仅有0.5%,在7周时间里体重增长分别比商品饲料对照组提高了27.16%、26.76%和31.21%,饵料转化率比对照组分别提高22.75%、22.34%和26.15%,随着酿酒酵母添加量的增加,作用更加显着,当酿酒酵母添加量达到1%,转基因酿酒酵母(E2、E4、EP4)组鱼的体重增长分别比商品饲料对照组提高了47.29%、46.87%和50.24%,饵料转化率比对照组分别提高30.65%、30.46%和32.07%。最后为评价转牙鲆生长激素基因酵母的安全性,将转基因酵母灌胃昆明种小鼠进行急性毒性试验、传统致畸试验、骨髓微核和精子畸形试验,急性毒性实验结果显示转牙鲆生长激素基因的酿酒酵母对小鼠均不具有毒性(LD_(50)>10g/kg)。另外在传统致畸试验、骨髓微核和精子畸形试验和小鼠组织器官影响实验中叁种转基因酿酒酵母的叁个剂量组(2.0g/kg、5.0g/kg及10.0g/kg)与对照组比较都没有显着性差异(P>0.05)。证明转牙鲆生长因子基因酿酒酵母对小鼠不会产生致畸和致突变作用,可能是一种安全的转基因饲料添加剂。

方一锋[4]2014年在《中国沿海鲆鲽鱼类进化关系研究》文中研究说明利用生物信息学方法,分析了53种中国沿海鲆鲽鱼类的COI基因,采用NJ(Neighbour-Joining)法和ML(Maximum likelihood)法构建了系统发生树,并结合形态学特征进行分析,结果与传统的形态学分类基本一致。另外,舌鳎科的东方无线鳎和多线无线鳎,它们同鳎科聚为一个大的分支;冠鲽科的叁斑沙鲽同舌鳎科聚为一支;牙鲆并没有与牙鲆科的其他鱼类聚为一支,而是同鲽科的关系更为密切,与形态学分类不一致。

徐晓斐[5]2005年在《牙鲆群体遗传多样性及鲽形目鱼类系统关系分析研究》文中研究指明本实验利用AFLP技术研究了4个野生牙鲆地理群体及野生牙鲆与养殖牙鲆的遗传多样性。并且通过对核糖体18SrDNA和ITS1测序,一方面研究了ITS1作为分子标记分析牙鲆群体水平上遗传多样性的可行性,另一方面分析了鲽形目9种鱼之间的系统进化关系。 1 采用7对AFLP选择性引物组合分析了牙鲆4个不同地理群体110个个体的遗传结构差异和遗传变异水平。共得到775个位点,其中多态位点数为452,比例为58.32%。计算4个群体的遗传相似性系数,其中中国威海群体群体(W群体)群体内遗传相似度最低,为0.9035;中国福建群体(F群体)次之,为0.9067:然后是同本群体(J群体),为0.9088,最高的是韩国群体(K群体),为0.9131。这说明W群体具有最高的群体内遗传多样性,K群体具有最低的群体内遗传多样性,F、K群体位于二者之间。从群体间遗传距离来看,W群体和F群体间的距离最大为0.0747,而W群体与K群体间的距离最小为0.0613。这说明W群体和F群体间遗传差异最大,W群体与K群体间遗传差异最小。4个群体的遗传分化指数为0.3565,说明4个群体的遗传结构出现了一定程度的分化。因此,如果威海群体想引种,最好是引进福建群体来提高牙鲆养殖群体的遗传多样性。 2 分析比较了荣成野生群体和养殖群体的遗传多样性。养殖群体的群体内遗传相似度为0.90,高于野生群体0.89,而平均杂和度养殖群体是0.1093,低于野生群体的0.1225,这说明养殖群体的遗传多样性水平相对于野生群体已有所下降,可能的原因是由于亲本数量有限造成了养殖群体遗传多样性水平的下降。两个群体的扩增位点数在不同显性频率区间内的分布表明两个群体的遗传结构很相似。考量两个群体遗传变异的来源,有89.21%来源于群体内,只有10.79%来源于群体间。这可能由于Y群体是R群体的子一代,还没有形成自己独立的遗传结构。 3 利用根据虹鳟保守序列设计的引物扩增得到了牙鲆完整的ITS1序列,片断长度在750bp左右,其G+C含量高于60%,而A+T含量低于40%,这说明牙鲆的ITS1是一段高G-C含量的序列。ITS因其协同进化而使各个重复单元趋于一致,所以经常被用于分析群体的遗传多样性。本实验分析了牙鲆不同个体以及不同克隆ITS1序列(共23个序列)的差异,通过序列比对可以发现,牙鲆的ITS1不仅存在个体间差异,还存在着个体内差异。不同克隆间的序列差异主要表现为微卫星的插入和缺失,而不同个体间

刘滨, 臧晓南, 刘顺梅, 张学成, 雷霁霖[6]2008年在《大菱鲆生长激素基因cDNA的克隆、序列分析及分子系统研究》文中研究表明为了从分子水平研究大菱鲆生长激素作用机制及进化机制。以大菱鲆(Scophthalmus maximus)为材料从脑垂体中提取mRNA,利用SMART-RACE技术建立大菱鲆脑垂体cDNA文库,并从该文库中克隆出大菱鲆生长激素(growthHormone,GH)cDNA全长序列。测序结果表明,克隆的大菱鲆GH cDNA序列全长为876 bp,包括108 bp的5’UTR和174 bp的3’UTR序列。该基因的开放阅读框全长591 bp,编码由197氨基酸残基组成的生长激素成熟肽序列,用生物软件DNASTAR计算大菱鲆生长激素蛋白分子量为1 909.22,等电点为6.24。将大菱鲆与漠斑牙鲆、褐牙鲆等共7种鲆鲽鱼类GH成熟肽氨基酸序列进行比较分析,结果显示大菱鲆与其他6种鲆鲽鱼类序列同源性均为70%左右,而鲆科鱼类与鲽科鱼类间生长激素基因同源性很高(≥80%),说明大菱鲆与鲆科、鲽科鱼类的同源性较低。另外,运用PAUP软件对7种鲆蝶科鱼类与另外8种不同种属鱼类进行了分子系统进化树分析,结果与根据传统的形态学和生化特征分类进化地位基本一致,大菱鲆单独形成1个分支且与鲆科和鲽科鱼类相距较远,此结果为在形态学分类基础上进一步定义菱鲆属鱼类分类提供了理论依据。

参考文献:

[1]. 黄海鲽形目鱼类系统发生与分子进化的初步研究[D]. 俞建中. 中国海洋大学. 2004

[2]. 中国沿海鲆鲽鱼类进化关系研究[J]. 方一锋. 水产科技情报. 2014

[3]. 鲽形目鱼类生长激素基因的克隆及牙鲆生长激素在酿酒酵母中的表达研究[D]. 刘滨. 中国海洋大学. 2008

[4]. 中国沿海鲆鲽鱼类进化关系研究[J]. 方一锋. 饲料工业. 2014

[5]. 牙鲆群体遗传多样性及鲽形目鱼类系统关系分析研究[D]. 徐晓斐. 中国海洋大学. 2005

[6]. 大菱鲆生长激素基因cDNA的克隆、序列分析及分子系统研究[J]. 刘滨, 臧晓南, 刘顺梅, 张学成, 雷霁霖. 中国海洋大学学报(自然科学版). 2008

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