生物遺傳多樣性類研究進展10月集錦（一）

發(fā)稿時間：2019-11-28來源：天昊生物

當(dāng)今的生物多樣性領(lǐng)域研究，已經(jīng)離不開對遺傳信息的檢測。無論是SSR分子標(biāo)記、線粒體/葉綠體基因組測序，還是DNA條形碼測序，在遺傳多樣性分析、種質(zhì)資源及品種鑒定、系統(tǒng)發(fā)育與進化等諸多領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用。天昊生物也將針對相關(guān)領(lǐng)域國內(nèi)外最新進展，進行搜集與分享。今天我們就先從國內(nèi)相關(guān)期刊10月發(fā)表的文章開始。

 

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1、石松類和蕨類植物質(zhì)體基因組研究進展（蕨類植物多樣性專輯）

作者：杜新宇，盧金梅，李德銖 

作者單位：1. 中國科學(xué)院大學(xué)昆明生命科學(xué)學(xué)院 2. 中國科學(xué)院昆明植物研究所

出版日期：2019-10-22

近年來，隨著測序技術(shù)的發(fā)展，石松類和蕨類植物的核基因組、質(zhì)體基因組以及線粒體基因組研究發(fā)展迅速。質(zhì)體基因組研究工作更是呈爆發(fā)式增長，截止2019年3月1日，GenBank公布的石松類和蕨類植物的175個質(zhì)體基因組中，約3/4為最近兩年新增。研究內(nèi)容從早期對個別質(zhì)體基因組結(jié)構(gòu)和序列特征的簡單報道，逐漸發(fā)展到綜合性的比較基因組學(xué)和系統(tǒng)發(fā)育基因組學(xué)研究。目前已發(fā)表的質(zhì)體基因組覆蓋了石松類和蕨類植物所有目和大部分科，這兩大類群的質(zhì)體基因組結(jié)構(gòu)變異和系統(tǒng)發(fā)育的基本框架已逐漸清晰。本文對石松類和蕨類植物的質(zhì)體基因組結(jié)構(gòu)特征進行了系統(tǒng)梳理，發(fā)現(xiàn)其結(jié)構(gòu)變異主要包括大片段倒位、IR區(qū)邊界變動、基因或內(nèi)含子丟失等，其中一些結(jié)構(gòu)變異可作為較高分類階元的共衍征。RNA編輯和長片段非編碼序列插入普遍存在于石松類和蕨類植物的質(zhì)體基因組中，但其起源、演化機制和功能等仍不清楚。我們對質(zhì)體基因組的應(yīng)用、系統(tǒng)發(fā)育研究中質(zhì)體和核基因組的優(yōu)劣性，以及系統(tǒng)發(fā)育基因組學(xué)的前景進行了評述。

 

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2、東北亞地區(qū)鼩鼱科動物分子生態(tài)學(xué)研究進展

作者：劉鑄,李博琦,田新民,李殿偉,張雋晟,金建麗,王奧男,王詝,李金旭

作者單位：1. 牡丹江師范學(xué)院生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 2. 東北林業(yè)大學(xué)野生動物資源學(xué)院

出版日期：2019-10-22

在東北亞地區(qū)（中國的東北地區(qū)和內(nèi)蒙古東北部、日本、朝鮮半島、蒙古國、俄羅斯的遠東地區(qū)）具有較為豐富的鼩鼱科類群。分子生物學(xué)方法的快速發(fā)展，使東北亞地區(qū)鼩鼱科動物分子生態(tài)學(xué)研究不斷深入。對鼩鼱科動物的分子系統(tǒng)發(fā)育、遺傳多樣性和分子系統(tǒng)地理學(xué)等分子生態(tài)學(xué)內(nèi)容進行了綜述。其中提到，分子系統(tǒng)發(fā)育開始利用線粒體DNA序列作為分子標(biāo)記對鼩鼱屬進行了分析，也有利用mtDNA的Cyt b基因較長的片段，探討了5 種鼩鼱的分子系統(tǒng)發(fā)生關(guān)系，還有研究使用微衛(wèi)星DNA標(biāo)記（SSR）研究中鼩鼱和長爪鼩鼱種群的遺傳多樣性，也顯示中鼩鼱種群的遺傳多樣性高于長爪鼩鼱的遺傳多樣性，并且發(fā)現(xiàn)由于在島嶼上更容易發(fā)生遺傳漂變，大陸分布長爪鼩鼱種群的遺傳多樣性高于島嶼上分布的種群。提出鼩鼱科動物分子生態(tài)學(xué)研究未來的發(fā)展：1）東北亞地區(qū)第四紀(jì)冰期避難所的研究；2）同域分布的鼩鼱科動物比較系統(tǒng)地理學(xué)研究；3）中國東北地區(qū)鼩鼱科動物在東北亞分布區(qū)的系統(tǒng)地理學(xué)地位；4）新型分子標(biāo)記和分析方法的發(fā)展。

 

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3、基于線粒體DNA細胞色素b基因和控制區(qū)序列分析西藏雅魯藏布江黃斑褶鮡種群遺傳多樣性

作者：馬清芝,馬波,李雷,金星,林小婉,金洪宇

作者單位：1. 哈爾濱師范大學(xué) 2. 中國水產(chǎn)科學(xué)研究院黑龍江水產(chǎn)研究所 3. 上海海洋大學(xué)

出版日期：2019-10-20

本文采用線粒體DNA（mtDNA）Cyt b基因和D-loop控制區(qū)為分子標(biāo)記，對分布于西藏雅魯藏布江大峽谷以上里龍段和以下墨脫段2個群體的黃斑褶 （Pseudecheneis sulcata）共60個樣本進行遺傳多樣性研究。獲得聯(lián)合基因有效序列長度為1893 bp，包括Cyt b基因1060 bp和D-loop控制區(qū)833 bp。結(jié)果顯示，里龍和墨脫2個群體的單倍型多樣性值均較高（0.701和0.761），核苷酸多樣性值均較低；高頻率的單倍型Hap1和Hap2為2個群體所共享，推測為祖先單倍型；同時，里龍和墨脫群體分別存在5個和6個特有單倍型，且在2個群體中不共享；分子方差分析顯示遺傳變異主要來源于種群內(nèi)部，群體間呈中度遺傳分化水平；中性檢驗和核苷酸不配對分析結(jié)果揭示，黃斑褶種群曾經(jīng)歷過種群擴張現(xiàn)象。本研究推測，黃斑褶 2個群體間的基因流動存在障礙，雅魯藏布大峽谷的海拔落差及水文情勢等生態(tài)屏障可能是阻礙黃斑褶遷徙和交流的主要原因。

 

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4、基于16S rRNA基因白眉長臂猿屬物種鑒定研究

作者：胡桓嘉，滕萍，李媛，番玉買，李宏剛，王勒端，段玉寶

作者單位：1. 德宏州野生動物收容救護中心 2. 西南林業(yè)大學(xué)，云南省高校極小種群野生動物保育重點實驗室 3. 西南林業(yè)大學(xué)生物多樣性保護學(xué)院

出版日期：2019-10-28

分子生物學(xué)作為重要的輔助手段是物種分類和物證鑒定常用的方法之一。高黎貢白眉長臂猿（Hoolock tianxing）于2017年從東白眉長臂猿（H.leuconedys）中分離出來，獨立成種，但兩者幼體的形態(tài)學(xué)特征并不明顯，形態(tài)鑒別較難。本研究基于16S rRNA基因?qū)?個白眉長臂猿屬物種進行物種鑒定。BLAST比對結(jié)果顯示，B1與東白眉長臂猿（GenBank：KY250071.1）的同源性為100%，B2與天行長臂猿（KY250070.1）的同源性為100%，B3與東白眉長臂猿（KY250074.1）的同源性為99.61%。系統(tǒng)發(fā)育樹分析顯示：B1、B3與東白眉長臂猿的聚為一支，B2與4條天行長臂猿的序列聚為一支，支持率達100%。綜上，B1、B3為東白眉長臂猿，B2為天行長臂猿。本次研究為16S rRNA基因在靈長類物種鑒定和野生動物司法鑒定上提供參考。

 

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5、幾條熱點 DNA 條形碼序列對海南大戟科植物鑒定能力比較

作者：徐臘紅，陸籽豪，唐歷波，李 櫟

作者單位：1.德克薩斯農(nóng)工大學(xué) 2. 海南醫(yī)學(xué)院高等職業(yè)教育學(xué)院 3. 海南醫(yī)學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)與生命科學(xué)學(xué)院

出版日期：2019-10

本研究目的是為比較 ITS2、ITS、psbA-trnH、rbcL、matK序列對海南大戟科植物的鑒定能力。本研究采用方法為利用 PCR 測序法對供試樣本目的片段進行雙向測序，所得序列經(jīng)Codon Code Aligner拼接后，利用MEGA 6.0進行 相關(guān)數(shù)據(jù)分析，利用TAXON DNA軟件分析序列種內(nèi)、種間變異并作barcoding gap分析。5條候選序列的序列獲得率分別為86.96%、76.81%、89.86%、79.71%、49.28%；ITS2序列的變異系數(shù)和信息位點系數(shù)最大；ITS2序列存在明顯的 barcoding gap，種間與種內(nèi)變異分布呈兩邊分開的趨勢。ITS序列雖存在 barcoding gap，但種內(nèi)變異和種間變異有較多的重疊區(qū)；psbA-trnH和matK序列barcoding gap均不明顯，同時種內(nèi)變異和種間變異有 較多的重疊區(qū)；rbcL序列雖barcoding gap不明顯，但種內(nèi)變異和種間變異重疊比例較小。ITS2 條形碼序列對海南大戟科植物鑒定能力強，rbcL 序列不能作為單獨的條形碼鑒定物種，但可以作為ITS2的補充條形碼。

 

 

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6、杭椒新品種H12純度的SSR快速鑒定技術(shù)

作者：傅鴻妃

作者單位：杭州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院

出版日期：2019-10-11

辣椒是常異花授粉蔬菜,獲得雜交種子絕大部分是經(jīng)過人工去雄后再授粉得到,去雄不干凈、昆蟲傳播、機械混雜都會影響雜交種子的純度。本研究主要通過SSR分子標(biāo)記引物篩選，得到CAMS885和GP20036兩對可以區(qū)分杭椒雜種H12和其父母本的引物,利用這兩對引物進行杭椒雜交種的純度快速鑒定,該技術(shù)的研究有利于加快種子鑒定速度,節(jié)約時間和成本。

 

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7、基于SSR熒光標(biāo)記構(gòu)建建蘭品種核心種質(zhì)

作者：艾 葉，陳 璐，謝泰祥，陳 娟，蘭思仁，彭東輝

作者單位：福建農(nóng)林大學(xué)園林學(xué)院，蘭科植物保護與利用國家林業(yè)與草原局重點實驗室

出版日期：2019-10-25

本研究以226個建蘭品種為材料，應(yīng)用16對SSR熒光引物進行擴增，基于等位基因最大法，按照93.36%、83.19%、71.68%、64.16%、54.42%、47.35%、32.30%、23.45%、17.26%、12.39%和8.41%等11個壓縮比例逐步聚類，形成備選種質(zhì)。結(jié)果表明，16對SSR熒光引物共檢測到135個等位基因，平均觀測等位基因數(shù)（Na）、有效等位基因數(shù)（Ne）、Nei’s基因多樣性指數(shù)（H）、Shannon’s指數(shù)（I）、觀測雜合度（Ho）、期望雜合度（He）和多態(tài)信息量（PIC）分別為8.5、3.218、0.584、1.228、0.617、0.384、0.539，表明建蘭品種的遺傳多樣性豐富。各品種間的遺傳多樣性系數(shù)在0.64 ~ 1.0之間，在0.75處可分為4類，聚類結(jié)果客觀反映出品種間的親緣關(guān)系。經(jīng)過對11個壓縮比例形成的備選種質(zhì)的對比，壓縮比例32.30%為構(gòu)建核心種質(zhì)的最佳比例。t檢驗結(jié)果表明，構(gòu)建的包含73個品種的核心種質(zhì)與原始種質(zhì)的遺傳參數(shù)無顯著差異，能充分代表原始種質(zhì)的多樣性。

 

8、菜薹品質(zhì)性狀與SSR標(biāo)記的關(guān)聯(lián)分析

作者：夏巖石，張潤霖，盧宇鵬，李榮華，李光光，張 華，郭培國

作者單位：1. 廣州大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，作物抗逆國際合作研究中心  2. 廣州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院

出版日期：2019-10-25

為挖掘與菜薹品質(zhì)性狀相關(guān)的分子標(biāo)記，本研究選用具有多態(tài)性的84個SSR標(biāo)記分析了81份菜薹種質(zhì)材料的遺傳多樣性，并采用TASSEL3.0軟件中混合線性模型（MLM）對菜薹群體材料的單株質(zhì)量、葉綠素含量、維生素C含量、可溶性總糖含量、可溶性蛋白含量和硝酸鹽含量等6個品質(zhì)性狀進行關(guān)聯(lián)分析。結(jié)果顯示，84個SSR標(biāo)記在81份菜薹種質(zhì)材料中共檢測出310個等位位點，引物多態(tài)信息量（PIC）在0.1878 ~ 0.9902，平均值為0.6119；81份菜薹種質(zhì)材料的遺傳相似系數(shù)（GS）在0.4742 ~ 0.8958，平均值為0.6294；在GS值為0.596水平上，81份菜薹種質(zhì)可聚為4個類群。關(guān)聯(lián)分析顯示，10個等位位點與菜薹4個品質(zhì)性狀顯著相關(guān)（P < 0.01），對表型變異的貢獻率為8.59% ~ 11.50%，其中5個等位位點表現(xiàn)為增效表型效應(yīng)，其余5個等位位點為減效表型效應(yīng)?；诘任晃稽c的分析結(jié)果，鑒定出典型的載體材料11份，分別攜帶有4 ~ 8個優(yōu)異等位位點。本研究發(fā)掘的與菜薹品質(zhì)性狀相關(guān)的優(yōu)異等位位點及載體材料，可為高品質(zhì)菜薹的分子標(biāo)記輔助育種提供參考。

 

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9、浙江省主要地方雞品種遺傳多樣性分析

作者：王珍珍, 黃玲玲, 田勇, 余早生, 石孟達, 曾濤, 盧立志

作者單位：1. 浙江師范大學(xué)化學(xué)與生命科學(xué)學(xué)院2. 浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧獸醫(yī)研究所3. 福建農(nóng)林大學(xué)動物科學(xué)學(xué)院 4. 松陽縣早上好鵲山雞養(yǎng)殖有限公司 5. 新昌縣宮廷黃雞繁育有限公司

出版日期：2019-10-25

地方雞(Gallus gallus)品種是我國禽類遺傳資源的重要組成部分。浙江省養(yǎng)雞歷史悠久,擁有眾多雞品種遺傳資源,為研究浙江省主要雞品種遺傳多樣性和遺傳結(jié)構(gòu)，促進不同雞品種資源的保護以及合理的開發(fā)利用，本研究利用短串聯(lián)重復(fù)序列(short tandem repeats, STR)分型技術(shù)對鵲山雞、仙居雞、蕭山雞、絲羽烏骨雞、龍游麻雞和白耳黃雞6個雞品種(共358只)在26個微衛(wèi)星位點上進行了遺傳多樣性檢測。結(jié)果顯示，在6個群體的26個位點共檢測到153個有效等位基因，平均有效等位基因數(shù)為5.9069，期望雜合度為0.7959，基因流為2.007，Shannon信息指數(shù)I為1.9251,多態(tài)信息含量在0.24~0.87之間。Nei氏遺傳距離結(jié)果顯示，6個群體間的Nei氏遺傳距離為0.103 5~0.380 9；其中，鵲山雞與蕭山雞的遺傳距離最大，鵲山雞和白耳黃雞的遺傳距離次之，龍游麻雞和仙居雞的遺傳距離最小。聚類分析結(jié)果顯示，鵲山雞與白耳黃雞、仙居雞與龍游麻雞分別聚為一類。6個群體均具有較高的遺傳多樣性，其中白耳黃雞的遺傳多樣性最高，絲羽烏骨雞的遺傳多樣性最低，鵲山雞與其他雞品種的相似性順序由高至低依次為白耳黃雞、絲羽烏骨雞、龍游麻雞、仙居雞、蕭山雞。本研究通過對浙江省境內(nèi)6個雞品種的遺傳多樣性分析，進一步完善了浙江省主要雞品種的遺傳結(jié)構(gòu)，為雞遺傳資源的保護及開發(fā)利用提供了基礎(chǔ)資料。

 

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10、瀕危植物新疆野扁桃的遺傳多樣性

作者：馬松梅，王春成，孫芳芳，魏博，聶迎彬

作者單位：1. 石河子大學(xué)理學(xué)院 2. 石河子大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院 3. 新疆農(nóng)墾科學(xué)院作物研究所 石

出版日期：2019-10-28

本研究基于cpDNA序列，對孑遺瀕危植物新疆野扁桃的遺傳多樣性、遺傳結(jié)構(gòu)和顯著進化單元等進行分析，為居群的保護提供依據(jù)。基于葉綠體序列trnL-trnF和psbK-psbI，對新疆野扁桃自然分布區(qū)內(nèi)的8個居群共102個個體進行序列分析；利用分子方差分析和景觀遺傳插值分析居群間的遺傳分化；利用最大似然樹和貝葉斯系統(tǒng)樹分析單倍型間的分子系統(tǒng)關(guān)系。結(jié)果表明：1）葉綠體序列trnL-trnF和psbK-psbI拼接后的總長度為584 bp，鑒別了14個核苷酸變異位點，共定義了9個單倍型。居群間總的遺傳多樣和居群內(nèi)平均遺傳多樣性分別為0.755和0.487。2）AMOVA分析結(jié)果表明，65.71%的遺傳變異來源于居群間。物種分布范圍內(nèi)存在顯著的遺傳結(jié)構(gòu)。3）單倍型的最大似然樹和貝葉斯系統(tǒng)樹均表明新疆野扁桃自然分布區(qū)內(nèi)9個葉綠體單倍型共聚為2支：阿勒泰和塔城地區(qū)的居群各為一支。單倍型網(wǎng)絡(luò)圖和主坐標(biāo)分析結(jié)果也表明阿勒泰和塔城地區(qū)的居群各聚為一支。所有居群的遺傳景觀分析表明，阿勒泰地區(qū)和塔城地區(qū)的居群之間表現(xiàn)出明顯的遺傳分化。4）哈巴河孔墩林山麓居群和裕民保護區(qū)居群2擁有較高的遺傳多樣性，可以作為該瀕危植物遺傳多樣性保護的重點。基于cpDNA序列，新疆野扁桃居群的遺傳變異主要來源于居群間，阿勒泰地區(qū)和塔城地區(qū)的居群組間存在顯著的遺傳分化。阿勒泰居群組和塔城居群組可以作為2個顯著進化單元，哈巴河孔墩林山麓居群和裕民保護區(qū)居群2應(yīng)該作為新疆野扁桃遺傳多樣性保護的重點。研究結(jié)果可以為深入研究新疆野扁桃居群的分布、進化和保護提供科學(xué)依據(jù)。

關(guān)于天昊

天昊生物可以提供SSR分子標(biāo)記的一代毛細管電泳檢測，并且基于二代高通量測序技術(shù)開發(fā)出SSRseq^TM專利技術(shù), 可以根據(jù)客戶項目需求，提供不同數(shù)量樣本和位點的高性價比SSR檢測服務(wù)。此外，我們還具有豐富的動植物葉綠體、線粒體細胞器基因組隨機測序和DNA條形碼檢測項目經(jīng)驗，為客戶檢測提供高效的技術(shù)支撐。我們期待成為您SSR分型、細胞器基因組測序和DNA條形碼檢測的優(yōu)質(zhì)服務(wù)合作伙伴，歡迎聯(lián)系我們具體咨詢！郵箱：[email protected] 電話：400-065-6886