瓦氏黄颡鱼线粒体全基因组序列分析及系统进化

HEREDITAS (Beijing) 2011年6月, 33(6): 627―635 ISSN 0253-9772 https://www.wendangku.net/doc/eb5696659.html,

研究报告

收稿日期: 2010?07?27; 修回日期: 2010?10?20

基金项目:国家科技基础条件平台专项(编号：2006DKA30470—002)和中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资助

作者简介:李林, 硕士研究生, 专业方向：鱼类遗传育种。E-mail: lilin-zyfz@https://www.wendangku.net/doc/eb5696659.html,

通讯作者:邹桂伟, 研究员, 硕士生导师, 研究方向：鱼类遗传育种。

E-mail: zougw@https://www.wendangku.net/doc/eb5696659.html,

DOI: 10.3724/SP.J.1005.2011.00627

瓦氏黄颡鱼线粒体全基因组序列分析及系统进化

李林1, 2,梁宏伟2, 3,李忠2, 3,罗相忠2, 3,呼光富1, 2,张志伟1, 2,朱媛媛1, 2, 邹桂伟1, 2, 3

1. 华中农业大学水产学院, 武汉 430070;

2. 农业部淡水生物多样性保护与利用重点开放实验室, 中国水产科学研究院长江水产研究所, 荆州 434000;

3. 中国水产科学研究院淡水渔业研究中心, 无锡 214081

摘要: 鲿科鱼类种类繁多, 外形相似, 形态学分类较为困难。为了给鲿科鱼类乃至鲇形目鱼类的系统进化研究

积累基础资料, 文章采用参照近缘物种线粒体基因组设计覆盖全基因组引物的方法, 利用16对引物对瓦氏黄颡鱼(Pelteobagrus vachelli )线粒体全基因组进行扩增, PCR 产物转化到质粒后测序, 最终获得线粒体基因组全序列, 其全长为16 527 bp, 包括2个rRNA 基因、22个tRNA 基因、13个编码蛋白质基因和一个非编码控制区。瓦氏黄颡鱼(P. vachelli )线粒体基因组结构和基因排列顺序与现已公布的鲇形目鱼类完全一致, 序列分析表明, 与鲇形目其他种属间具有较高的同源性, 与拟鲿属的同源性最高(91%)。利用鲇形目共4科6属9种及3个外群的线粒体全基因组序列, 从线粒体基因组水平探讨了鲿科鱼类及其在鲇形目的系统进化地位, 结果表明: 鲿科鱼类的瓦氏黄颡鱼(P. vachelli )、黄颡鱼(Pelteobagrus fulvidraco )、光泽黄颡鱼(Pelteobagrus nitidus )及越南拟鲿(Pseudobagrus tokiensis )构成一单系群; 拟鲿属与黄颡鱼属的关系较近; 黄颡鱼属中瓦氏黄颡鱼(P. vachelli )与光泽黄颡鱼(P.nitidus )的关系近于黄颡鱼(P. fulvidraco )。

关键词: 瓦氏黄颡鱼; 线粒体基因组; 基因定位; 序列分析

Sequence and phylogeny analysis of the complete mitochondrial genome of Pelteobagrus vachelli

LI Lin 1, 2, LIANG Hong-Wei 2, 3, LI Zhong 2, 3, LUO Xiang-Zhong 2, 3, HU Guang-Fu 1, 2, ZHANG Zhi-Wei 1, 2, ZHU Yuan-Yuan 1, 2, ZOU Gui-Wei 1, 2, 3

1. Fisheries College of Huazhong Agricultural University , Wuhan 430070, China ;

2. Key Laboratory of Freshwater Biodiversity Conservation and Utilization , Certificated by Ministry of Agriculture , Yangtze River Fisheries Research Institute, Chinese Academy of Fishery Sciences , Jingzhou 434000, China ;

3. Freshwater fisheries Research Center of Chinese Academy of Fishery Sciences , Wuxi 214081, China

Abstract: Morphological classification of Bagridae fishes is relatively difficult due to various kinds and similar shape, and the phyletic evolution is not very clear in some species. To provide basic data to the classification of Bagridae and Siluriformes fishes, the complete mitochondrial genome of Pelteobagrus vachelli was obtained by PCR based on 16 primers, which were designed on the basis of related species mtDNA sequences. The complete mitochondrial genome is 16 527 bp in length, including 2 ribosomal RNA genes, 22 transfer RNA genes, 13 protein-coding genes, and a non-coding control region. The organization and location of genes in the mitochondrial genome of Pelteobagrus vachelli were consistent with Siluri-

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formes fishes published in GenBank. It has high homology with other families, such as Pseudobagrus Bleeker (91%) within Siluriformes. The phylogenetic analysis of Bagridae fishes was made from the level of mitochondria genome based on 9 species of 6 genera, which belong to 4 families of the Siluriformes, combining with 3 outgroups’ complete mitochondrial genomes sequences. The result indicated that Pelteobagrus vachelli, Pelteobagrus fulvidraco, Pelteobagrus nitidus and Pseudobagrus tokiensis of the Bagridae formed a monophyletic group; the Pseudobagrus Bleeker and Pelteobagrus Bleeker formed a sister group. Moreover, Pelteobagrus vachelli was more relative to Pelteobagrus nitidus than Pelteobagrus fulvidraco in Pelteobagrus Bleeker.

Keywords:Pelteobagrus vachelli; mitochondrial genome; gene location; sequence analysis

动物线粒体基因组是闭合双链环状DNA, 长度一般在15.7~19.5 kb, 因其具有结构简单、母系遗传、进化速度快等特点而成为分子系统学及群体遗传学研究极其有效的分子标记[1]。加上线粒体基因组组成相对较为稳定, 不同种群其线粒体基因组在基因结构和基因排列顺序上存在的差异性可能反映真核细胞的不同进化路线, 因而被广泛用于生物间系统起源、演化、分类及亲缘关系的研究[2]。

瓦氏黄颡鱼(P.vachelli), 属于鲇形目(Siluriformes), 鲿科(Bagridae), 黄颡鱼属(Pelteobagrus Bleeker), 俗称江黄颡, 是该属中个体最大的一种, 具有生长速度快、食性杂、容易驯养、肉味鲜美等优点, 是水产养殖业一个很有养殖前景的品种。而在我国鲇形目鲿科鱼类共分4属30种, 黄颡鱼属(Pelteobagrus Bleeker)5种, 鮠属(Leiocassis Bleeker)7种, 拟鲿属(Pseudobagrus Bleeker)14种, 鳠属(Mystus Scopoli)4种。鲿科鱼类种类较多, 外形相似, 分类较为混乱。张耀光等[3]对嘉陵江11种鲿科鱼类骨骼及短尾拟鲿(Pseudobagrus brevicaudatus)的分类地位进行了研究, 结果表明短尾拟鲿(P.brevicaudatus)骨骼许多特征与鮠属较为相似; 戴凤田等[4]从同工酶和骨骼方面对8种鲿科鱼类的系统进化进行了研究, 结果显示鳠属较特化, 黄颡鱼属次之, 鮠属最原始, 拟鲿属介于后两者之间; 彭作刚等[5]从细胞色素基因序列变异的分子水平研究了东亚鲿科鱼类系统发育, 发现鳠属是较为特化的属, 拟鲿属为一明显类群, 黄颡鱼属与鮠属关系较为混乱。本文旨在对瓦氏黄颡鱼(P.vachelli)线粒体全基因组序列进行分析, 同时从线粒体基因组水平对鲿科鱼类的系统演化进行了探讨, 以期为鲿科乃至鲇形目鱼类的分类提供分子水平依据。1材料和方法

1.1实验材料

瓦氏黄颡鱼采自中国水产科学研究院长江水产研究所窑湾试验场。

1.2方法

1.2.1 基因组DNA抽提

剪取鱼鳍条放入无水酒精带回实验室, ?20℃保存。采用Sambrook等[6]的方法, 酚-氯仿提取总DNA, 琼脂糖凝胶电泳检测。

1.2.2 引物设计与PCR扩增

首先利用已发表的鲤鱼(Cyprinus carpio L.)18对线粒体基因组扩增引物[7], 对瓦氏黄颡鱼(P.vachelli)线粒体基因组DNA进行PCR扩增, 其中5对(L15998-Pro c/H885-12S e、L1083-12S a/ H2590-16S a、L3686-ND1b/H5334-ND2a、L4633-ND2c/H5937- CO1c、L12176-His f/H13727-ND5a在本实验中分别编号P.v1、P.v3、P.v6、P.v7、P.v13)可以扩增得到目的片段, 然后用DNAStar软件包对测序得到的序列与相近物种——越南拟鲿进行比对, 根据比对结果利用Primer 5.0再设计11对引物(P.v2、4-5、8-12、14-16)进行其余部分扩增, 本实验所用16对引物信息见表1。

PCR反应体系为5 μL 10×Buffer(含Mg2+), 1.5 μL dNTPs(各10 mmol/L), 0.8 μL Taq酶(5 U/μL), 上下游引物各2 μL (10 μmol/L), 3 μL DNA模板, 加水至总体积50 μL。反应条件: 94℃预变性5 min, 94℃变性1 min, 50~55℃复性1 min, 72℃延伸2.5 min, 35个循环, 最后延伸10 min, 4℃保存。

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表1瓦氏黄颡鱼线粒体基因组扩增16对引物信息

引物上游序列(5′→3′) 下游序列(5′→3′) 产物长度(bp) 扩增位置(bp) 复性温度(℃)

P.v 1 AACTCTTACCMTTGGCTCCCAARGC TAACCGCGGYGGCTGGCACGA 1 221 16085-196 50

P.v 2 AGGCATCAGGCACAATCAA AGGAATGTGAGGCTGAACT 1

460

197-1488

50 P.v 3 ACAAACTGGGATTAGATAC ACAAGTGATTGCGCTACCTT 1 471 1489-2088 50

P.v 4 GGAAGGCAGAATAGGAAAGA AGGCTGGAATAAGCAGTCAT 1

272

2089-2665

55 P.v 5 GACCTGTATGAATGGTGGAAC AGGCTAGTGTAAGGGGTAAGA 1 554 2666-3733 50

P.v 6 TGAGCMTCWAATTCMAAATA CGKAGRTAGAAGTAKAGGCT 1

048

3734-4223

55 P.v 7 CACCACCCWCGAGCAGTTGA TGGGTGCCAATGTCTTTGTG 1 494 4224-5481 50

P.v 8 CTACAATCCACCGCCTAAA TCGTGGAAGTGGAGAAGTT 1

621

5482-7010

52 P.v 9 TGGCACATCCCTCACAAT CGCTGTTGGTTGATTTCG 1 537 7011-8316 50

P.v 10 CAATCAAGCAGGTCACAAA GGAAGAATCGTAGGGAAAA 1 517 8317-9759 50

P.v 11 AACCCCTGACACAGAAAAACT TATGAAGATTTATGGGCTGGG 1 351 9760-10889 52

P.v 12 TCCTTACTTGCTGACTACTTCCT ATAGTGAGGGGTCAAATAAGGAT 1 150 10890-11998 50

P.v 13 AGACRTTAGATTGTGATTCTA GCGATKATGCTTCCTCAGGC 1 469 11999-13333 55

P.v 14 ACCATTCACCTCCTCTTGTCT TCTGATGGGTAATGTATGGCT 1 425 13334-14255 50

P.v 15 AGAAGCAACTCCCACCAA AAATGGGTGTTCGACTGG 1

428

14256-15067

50 P.v 16 GCACTTTTCTCACCCAACC CGCCCTGAAATAGGAACCA 1

396

15068-16084

50 注: Y=C/T, R=A/G, K=G/T, M=A/C。

1.2.3 测序与序列拼接

PCR产物用AXYGEN凝胶回收试剂盒回收, 克隆到pMD18-T Vector, 由北京三博致远生物技术责任有限公司测序。测序结果用ContigExpress、DNAClub, DNAStar软件包等进行序列拼接。

1.2.4 序列分析

拼接得到线粒体全基因组序列后, DNAStar统计序列全长、碱基百分比等信息, 利用GenBank数据库在线工具Blast(https://www.wendangku.net/doc/eb5696659.html,/Blast.cgi)分析序列同源性, 结合tRNA Scan-SE 1.21(http://lowelab. https://www.wendangku.net/doc/eb5696659.html,/tRNAscan-SE/)定位tRNA基因、蛋白质编码基因、rRNA基因和D-loop区, 以确定瓦氏黄颡鱼(P.vachelli)线粒体基因组的基因结构。

1.2.5 进化分析

利用GenBank已经公布的越南拟鲿(P. tokiensis)、斑点叉尾鮰(Ictalurus punctatus)、长臀鮠(Cranoglanis bouderius)、六须鲶(Silurus glanis)、湄公河巨鲶(Pangasianodon gigas)5种及本实验室克隆的瓦氏黄颡鱼(P.vachelli)、黄颡鱼(P.fulvidraco)、光泽黄颡鱼(P.nitidus)、南方大口鲶(Silurus meridionalis)4种(均已提交到GenBank, 表2)共9个鲇形目线粒体全基因组的12个蛋白质基因核苷酸序列(ND6除外), 以鲤形目的鲤(C.carpio)、白鲫(Carassius cuvieri)及鳄目的扬子鳄(Alligator sinensis)为外群(表2), 运用MrBayes 3.0及MEGA 4.0软件分别进行BI法(Bayesian Inference)和NJ法(Neighbor joining)分析, 构建12个物种的分子进化树, 以确定瓦氏黄颡鱼(P.vachelli)在鲇形目中进化位置。

2结果与分析

2.1基因组结构

瓦氏黄颡鱼线粒体基因组全长16 527 bp (Gen-Bank登录号: HM746660), 包括2个rRNA基因、22个tRNA基因、13个蛋白质编码基因和一个非编码控制区(D-loop区)。各基因在线粒体基因组中的排列位置与现已公布的鲇形目其他鱼类完全一致, 其中tRNA Gln、tRNA Ala、tRNA Asn、tRNA Cys、tRNA Tyr、tRNA Ser、tRNA Glu、tRNA Pro及ND6位于轻链(L链), 其余28个基因位于重链上(H链)(图1)。

序列分析显示, 瓦氏黄颡鱼线粒体基因组碱基含量分别为: A为31.5%、T为26.6%、G为15.0%、C为26.9%, A+T含量(58.1%)明显高于G+C含量(41.9%)(表2), 表现出A+T的偏好性, 这与脊椎动

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图1瓦氏黄颡鱼线粒体基因组结构简图

12S和16S: 12S rRNA、16S rRNA; ND1~6和ND4L: NADH脱氢酶亚基; COI-III: 细胞色素氧化酶亚基; ATP ase8和ATP ase6: ATP合成酶亚基; Cytb: 细胞色素b基因; D-loop: 控制区; O L和O H: 轻链、重链复制起点; tRNA基因用氨基酸代码表示; 灰色区域为L链上编码的基因。

表2 12个物种线粒体基因组比较

碱基组成(%) 物种 GenBank登录号碱基总数(bp) 同源性(%)

A T G C A+T G+C

瓦氏黄颡鱼(P. vachelli)HM746660 16

527 ?31.526.615.0 26.9 58.141.9

黄颡鱼(P. fulvidraco) HM641815 16

527 93

30.825.515.4

28.2

56.343.6

光泽黄颡鱼(P.nitidus) HM746659 16

532 93

31.726.914.9

26.4

58.641.3

越南拟鲿(P.tokiensis) AB054127 16

529 91

30.925.915.3

27.8

56.843.1

斑点叉未鮰(I.punctatus) AF482987 16

497 83

29.226.216.0

28.6

55.444.6

长臀鮠(C.bouderius) AY898626 16

539 82

30.426.315.8

27.5

56.743.3

南方大口鲶(S.meridionalis) HM746661 16

527 83

30.325.016.0

28.7

55.344.7

六须鲶(S.glanis) AM398435 16

526 83

30.224.916.2

28.8

55.145.0

湄公河巨鲶(P.gigas) AY762971 16

533 84

30.425.515.7

28.4

55.944.1

鲤(C.carpio) AP009047 16

580 78

31.924.815.7

27.5

56.743.2

白鲫(C.cuvieri) AB045144 16

581 78

31.426.216.2

26.2

57.642.4

扬子鳄(A.sinensis) AF511507 16

746 64

29.424.614.9

31.1

54.046.0

物偏好于A和T碱基是一致的[8]。瓦氏黄颡鱼与黄颡鱼(P. fulvidraco)和光泽黄颡鱼(P. nitidus)的同源性高达93%, 在鲇形目中与拟鲿属的同源性最高, 达91%, 与长臀鮠属同源性最低(82%), 同时由9种鲇形目鱼类线粒体基因组碱基组成可以看出4种碱基百分比非常接近, 显示出鲇形目线粒体基因组的稳定性。

2.2蛋白质编码基因

瓦氏黄颡鱼线粒体基因组13个蛋白质编码基因中, ND6位于L链, 其余12个位于H链。ND2与tRNA Trp有2个核苷酸重叠, COX3与tRNA Gly有1个核苷酸重叠, ATP6与ATP8重叠10个核苷酸, ND4与ND4L有7个核苷酸重叠, ND6与ND5、tRNA Glu 分别重叠4和2个核苷酸。与其他物种线粒体基因组一样, 瓦氏黄颡鱼13个蛋白质编码基因, 除COX1起始密码子为GTG, ND2终止密码子为TAG 外, 都以ATG起始TAA终止, 但COX2、COX3、ND3、ND4、Cytb的终止密码子为不完全密码子, 以单个碱基T终止(表3)。2.3转运RNA(tRNA)

瓦氏黄颡鱼线粒体基因组共有22个tRNA, 长度在67~75 bp之间, 其中tRNA Gln、tRNA Ala、tRNA Asn、tRNA Cys、tRNA Tyr、tRNA Ser、tRNA Glu、tRNA Pro位于L链, 其余位于H链, tRNA Leu与tRNA ser在基因组中分别重复一次, 共转运20种氨基酸。

2.4核糖体RNA(rRNA)

瓦氏黄颡鱼线粒体基因组中12 SrRNA与16SrRNA 基因分别长954 bp、1 677 bp, 具有较高的保守性, 与鲇形目其他已知物种在线粒体基因组中位置相同, 长度基本一致。

2.5非编码区(D-loop区)

D-loop区是线粒体基因组中进化速度最快、变异最大的区域, 因而成为系统发生学的研究热点。瓦氏黄颡鱼线粒体基因组的D-loop区总长887 bp, 位于tRNA Pro与tRNA Phe基因之间, 与其他动物类似, A+T含量(61%)高于G+C含量(39%), 且高于全序列

第6期

李林等: 瓦氏黄颡鱼线粒体全基因组序列分析及系统进化 631

表3 瓦氏黄颡鱼线粒体基因组组成

位置

密码子 基因名称

起始 终止 长度(bp)

起始 终止 编码链

基因间间隔(bp)

tRNA Phe 1 70 70 H 12S rRNA

71 1024 954 H 0

tRNA Val

1025 1096 72 H 0 16S rRNA 1097

2773

1677

H

tRNA Leu(UUR) 2774

2848 75 H 0 ND1

2849 3823

975

ATG TAA

H

0 tRNA Ile

3828 3899 72 H 4 tRNA Gln

3899 3969 71 L ?1 tRNA Met

3969 4038 70 H

?1 ND2

4039 5085

1047 ATG TAG

H

0 tRNA Trp 5084

5154 71 H ?2

tRNA Ala

5157 5225 69 L 2 tRNA

Asn

5227 5299 73 L

1 tRNA Cys 5331

5397 67 L 31 tRNA Tyr 5398

5468 71 L 0 COX 1 5470 7020 1551 GTG TAA H 1 tRNA

Ser(UCN)

7021 7091 71 L

0 tRNA Asp 7096

7168 73 H 4 COX 2 7183 7873 691 ATG T-- H 14

tRNA Lys 7874

7947 74 H 0 ATP ase8 7949 8116 168 ATG TAA H 1 ATP ase6 8107 8790 684 ATG TAA H ?10

COX 3 8790 9573 784 ATG T-- H 0 tRNA Gly 9574 9647 74 H ?1 ND3 9648 9996 349 ATG T-- H 0 tRNA Arg

9997 10067 71 H

0 ND4L

10068 10364 297 ATG TAA H 0 ND4 10358 11738

1381

ATG T-- H ?7

tRNA His 11739

11808 70 H 0 tRNA Ser(AGN) 11809 11878 70 H 0 tRNA Leu(CUN)

11879 11951 73

H 0 ND5 11952 13778 1827 ATG TAA H 0 ND6 13775 14290 516 ATG TAA L ?4 tRNA Glu 14291 14359 69 L

?2 Cytb

14362 15499

1138

ATG T--

H

2 tRNA Thr 15500

15572 73 H 0 tRNA Pro 15571 15640 70 L ?2

D-loop 15641 16527 887

的A+T 含量(58.1%)。D-loop 区包含DNA 复制与转录的相关序列, 其结构在生物中都较为类似, 分为中央保守区(CD )、终止序列区(ETAS )及保守序列区(CSB )3部分[9]。

中央保守区是D-loop 区中最为保守的区域, 刘焕章[10]在鲤形目、张燕等[11]在鲿科鱼类识别出了CSB -D 、CSB -F 及CSB -E 。本研究中, 瓦氏黄颡鱼的

CSB -D 序列为: TATTACTGGCATCTGGTTCCTAT TTCA, CSB -F 序列: ATGTAGTAAGAAACCAGCAA CC, CSB -E 序列: TCAGGGACAAAACTTGTGGGG GT (含有一个GTGGG BOX), 其中CSB -D 序列与张燕等[11]描述的序列完全一致, CSB -F 及CSB -E 序列与其序列(CSB -F: ATGTAGTAAGAACCACAACC, CSB -E: TCAGGGCAAAATTGTGGGGGT)基本一致。

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终止序列区是D-loop区中变异最大的区域, 包含DNA复制终止相关的TAS序列, Sbisad等[12]在哺乳动物终止序列区中识别了两个终止相关的序列ETAS1及ETAS2。瓦氏黄颡鱼中识别的ETAS1序列为: TACATAATATGCATAACTCAA, 与张燕等[11]识别的序列基本一致。

保守序列区包含重链的复制起点, 重链与轻链的启动子, 以及3个保守区CSB1、CSB2和CSB3, Walberg和Clayton[13]推测其参与H链RNA引物的发生。瓦氏黄颡鱼中CSB3序列(TGTTAAACCCCTA AACCA)与张燕等[11]识别的序列完全一致, CSB1序列(TCATGTGCATACCTTTA)及CSB2序列(AAAC CCCCCCTACCCCC)与其描述的序列(CSB1: TCA CGTGCATACCTTTA, CSB2: AAACCCCCTACCCCC)基本一致。2.6 进化分析

本文分别采用BI法及NJ法得出了基于线粒体基因组12个蛋白质核苷酸序列12个物种的系统进化树(图2、图3), 其中包括鲇形目9个物种, 两种方法得出的结果基本一致。

由图2、图3可以看出, 鲇形目鲿科黄颡鱼属的瓦氏黄颡鱼(P.vachelli)、光泽黄颡鱼(P.nitidus)、黄颡鱼(P.fulvidraco)及拟鲿属的越南拟鲿(P. tokiensis)聚为一支(后验概率值PP=99, Bootstrap:BP=100); 鲶科的六须鲶(S.glanis)与南方大口鲶(S.meridionalis)聚为一支(PP=99, BP=100); 图2中长臀鮠科的长臀鮠(C.bouderius)与叉尾鮰科的斑点叉尾鮰(I.punctatus)先聚在一起(PP=99),然后再与鲇科的湄公河巨鲶(P.gigas)聚为一支(PP=99); 图3中长臀鮠(C.bouderius)

图2基于线粒体基因组12个蛋白质基因核苷酸序列构建的BI系统进化树

图3基于线粒体基因组12个蛋白质基因核苷酸序列构建的NJ系统进化树

第6期李林等:瓦氏黄颡鱼线粒体全基因组序列分析及系统进化 633

先与湄公河巨鲶(P.gigas)聚在一起(PP=49),再与斑点叉尾鮰(I.punctatus)聚为一支(PP=96), 最后三大支聚在一起(PP=99, BP=100)。BI树与NJ树最大区别在于: BI树中鮰科、长臀鮠科及湄公河巨鲶(P.gigas)与鲿科形成姐妹群(PP=89), 而NJ树中鮰科、长臀鮠科及湄公河巨鲶(P.gigas)与鲶科形成姐妹群(PP=50)。鲤鱼(C.carpio)、白鲫(C.cuvieri)及扬子鳄(A.sinensis)作为外群位于系统树的基部。

3讨论

3.1线粒体基因组全序列分析

瓦氏黄颡鱼线粒体基因组的基因排列顺序与现已公布的鲇形目鱼类线粒体基因组完全一致, 各基因长度也基本一致, 但ND6基因除外, 鲶科鱼类ND6基因均为519 bp, 鲇形目其他科均为516 bp。整个基因组碱基组成差异最大表现在D-loop区, 主要由这个区域序列长度差异造成, 长度范围在878~899 bp 之间。

瓦氏黄颡鱼线粒体基因组中, tRNA Trp-tRNA Ala- tRNA Asn-tRNA Cys-tRNA Tyr基因簇区(WANCY region) 的tRNA Asn与tRNA Cys之间有一段31 bp区域, 这段区域被认为是L链复制起点(O L)的“Stem-loop”结构[14]。在其他脊椎动物中, 如两栖类[15]、鱼类[16]、哺乳类[17]等也有类似结构, 但在鸟类[18]、鳄类[19]等尚未发现, 蒲友光等[20] 认为该结构可能具有种属特异性, 推测它为脊椎动物线粒体基因组的一个进化特征。

瓦氏黄颡鱼线粒体基因组13个蛋白质编码基因中, COX2、COX3、ND3、ND4、Cytb的终止密码子为不完全密码子, 以单个碱基终止, 这种现象普遍存在于线粒体基因组中。虽然没有终止密码子, 但其DNA序列表明其转录产物3′末端为U或UA, 加上线粒体mRNA 3′末端含有PloyA尾, 因此, 转录产物在加工过程中加接上多腺苷酸后可以形成UAA终止密码子[21]。

3.2鲿科鱼类系统发生分析

在进行系统进化分析时, 是采用线粒体基因组的单个基因还是全部基因序列连接起来分析, 目前存在两种观点。一种认为某些单个基因可以代表整个mtDNA的进化水平[22]; 线粒体DNA不同区域进化速率不同, 各基因所表现的信息也有所不同, 在进行系统发生分析时应该有所选择[23]。如SrRNA基因进化速度最慢, 常用于种及种以上水平的进化研究[24, 25]; Cytb基因进化速度适中, 适合种内到种间的进化分析[26]; D-loop区进化速度最快, 一般用于种内的遗传差异分析[11]。另一种观点则认为单个基因所包含的系统信息过少, 不足以反映整个生物的分子进化水平, 将全部编码基因序列连接起来进行分析则更为可靠[27]。

本文以线粒体基因组中12个蛋白质编码基因(ND6除外)的核苷酸合并数据, 分别以BI法和NJ 法构建了鲇形目共4科6属9种的系统进化树, 两种方法所建的分子进化树基本一致。整个系统树中, 鲿科与鲶科分别单独构成一个明显的类群,长臀鮠(C.bouderius)、斑点叉尾鮰(I. punctatus)、湄公河巨鲶(P. gigas)构成一个类群, 这与彭作刚等[28]的研究结果: 鲿科、鲶科构成一个单系群, 鮰科与长臀鮠科构成一个单系群相一致。一直以来, 长臀鮠科在鲇形目中的系统发育位置颇有争议, Jayaram[29]、Mo[30]先后对这一问题进行了研究, 但都没有彻底解决长臀鮠科的系统发育位置, 直到最近Ku等[31]依据共近裔性状对鲇形目鱼类的系统发育进行了研究, 结果支持长臀鮠科与鮰科的姐妹群关系, 而作者依据线粒体基因组12个蛋白质编码基因进行的鲇形目系统发育研究结果也支持Ku等的这一结论。

鲿科鱼类中, 瓦氏黄颡鱼(P. vachelli)、黄颡鱼(P. fulvidraco)、光泽黄颡鱼(P. nitidus)及越南拟鲿 (P. tokiensis) 4个物种, 无论基于BI法还是NJ法, 结果都显示这4个物种聚为一支, 形成一单系群, 这与传统分类学结果相一致; 拟鲿属与黄颡鱼属的关系较近, 该结果与彭作刚等[5]基于细胞色素b基因进行的东亚鲿科鱼类系统发育研究结果相一致, 而与张燕等[11]从线粒体DNA控制区对中国鲿科鱼类进行的系统发育研究结果不同; 在黄颡鱼属中, 肖调义等[32]对瓦氏黄颡鱼(P. vachelli)、光泽黄颡鱼(P.nitidus)、长须黄颡鱼(Pelteobagrus eupogon)、黄颡鱼(P. fulvidraco)四种进行RAPD分析并聚类后表明, 黄颡鱼(P. fulvidraco)与光泽黄颡鱼(P. nitidus)具有较近的亲缘关系; 丁言伟[33]利用线粒体ND4基因进行了黄颡鱼属的黄颡鱼(P. fulvidraco)、长须黄颡鱼(P. eupogon)、中间黄颡鱼(Pelteobagrus interme-dius)、光泽黄颡鱼(P. nitidus)和瓦氏黄颡鱼(P. va-

634 HEREDITAS

(Beijing)2011第33卷

chelli)的分子系统发育研究, 结果显示瓦氏黄颡鱼(P.vachelli)与光泽黄颡鱼(P. nitidus)构成姐妹群, 关系较近, 本研究结果显示瓦氏黄颡鱼(P. vachelli)与光泽黄颡鱼(P. nitidus)的亲缘关系要更近一些, 与后者的结论相一致。

在本研究中, 作者发现湄公河巨鲶(P. gigas)在鲇形目中的系统发育位置没有得到很好解决。在BI 系统进化树中, 湄公河巨鲶(P.gigas)在长臀鮠(C.bouderius)与斑点叉尾鮰(I.punctatus)先聚在一起后才聚为一支; 而在NJ系统进化树中, 其首先与长臀鮠(C.bouderius)聚在一起, 然后再与斑点叉尾鮰(I.punctatus)聚为一支, 但两种聚类方法中均没有与鲶科的南方大口鲶(S.meridionalis)和六须鲶(S.glanis)聚在一起, 对于其进化地位还有待进一步的研究。

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“国家大麦青稞产业技术体系建设2011年四川科研生产考察会议”在

四川农业大学召开

由国家大麦青稞产业技术体系主办、四川农业大学承办的“国家大麦青稞产业技术体系建设2011年四川科研生产考察会议”, 于2011年4月25日在四川农业大学成都校区隆重召开。来自国家大麦青稞产业技术体系首席科学家、中国农业科学院作物所张京研究员及本体系18个岗位专家团队、20个综合试验站站长团队, 以及四川省从事大麦青稞研究的人员和四川省大麦青稞产区农技站站长、技术骨干共100余人出席了会议。

会议由四川农业大学农学院院长黄玉碧教授主持, 副校长朱庆教授致词, 并介绍了该校办学历史、教学科研情况及大麦青稞研究状况；四川省农业厅科教处副处长蒋敏、粮油处副处长吴德芳到会祝贺, 还就该省大麦青稞科研生产发展及前景作了详细介绍。国家大麦青稞产业技术体系成都综合试验站站长、大麦遗传育种专家、四川农业大学冯宗云教授就该省大麦青稞科研生产发展情况、该校大麦青稞研究发展历程及成绩、“十二 . 五”四川大麦青稞研究重点及待解决的关键问题作了专题报告。来自中国农业科学院经济所、浙江大学、华中农业大学、浙江省农业科学院等单位的专家纷纷发言, 就对外交流与合作、科技开发、穿梭育种、啤酒大麦在四川的发展前景及大麦学科发展等问题进行了深入探讨。首席科学家张京研究员讲话, 对四川省及四川农业大学大麦青稞研究所取得的成绩给予了充分肯定, 对该校在“十二 . 五”本体系所承担的试验站任务提出了宝贵意见。冯宗云教授还陪同各位专家到位于成都崇州市羊马镇的四川农业大学大麦试验基地, 系统考察了大麦青稞资源研究、后代选育、品种（系）比较鉴定、省区域试验、国家南方区域试验、生产示范、栽培试验及突变体库创制等研究工作, 专家对该校的大麦青稞研究给予了高度评价。

这次会议必将推动我省大麦青稞科研生产的发展, 促进我省大麦青稞研究队伍建设, 加快和创新我校大麦青稞研究工作。

(四川农业大学农学院 朱琳 刘仙俊) ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?ˇ?