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基于Illumina Hiseq 4000 高通量测序平台的暗色唇鲮线粒体基因组特征分析

韩耀全, 黄励, 朱琼华, 吴伟军, 何安尤, 施军, 李育森

韩耀全,黄励,朱琼华,等. 基于Illumina Hiseq 4000 高通量测序平台的暗色唇鲮线粒体基因组特征分析 [J]. 福建农业学报,2020,35(2):130−139. DOI: 10.19303/j.issn.1008-0384.2020.02.003
引用本文: 韩耀全,黄励,朱琼华,等. 基于Illumina Hiseq 4000 高通量测序平台的暗色唇鲮线粒体基因组特征分析 [J]. 福建农业学报,2020,35(2):130−139. DOI: 10.19303/j.issn.1008-0384.2020.02.003
HAN Y Q, HUANG L, ZHU Q H, et al. Characteristics of Mitochondrial Genomes of Semilabeo obscures Analyzed Using Illumina Hiseq 4000 High-throughput Sequencing Technique [J]. Fujian Journal of Agricultural Sciences,2020,35(2):130−139. DOI: 10.19303/j.issn.1008-0384.2020.02.003
Citation: HAN Y Q, HUANG L, ZHU Q H, et al. Characteristics of Mitochondrial Genomes of Semilabeo obscures Analyzed Using Illumina Hiseq 4000 High-throughput Sequencing Technique [J]. Fujian Journal of Agricultural Sciences,2020,35(2):130−139. DOI: 10.19303/j.issn.1008-0384.2020.02.003

基于Illumina Hiseq 4000 高通量测序平台的暗色唇鲮线粒体基因组特征分析

基金项目: 广西自然科学基金重大专项(2013GXNSFEA053003);广西水产遗传育种与健康养殖重点实验室建设项目(17-259-29)
详细信息
    作者简介:

    韩耀全(1969−),男,高级工程师,主要从事水生生物自然资源及水生生态调查、保护与修复工作(E-mail:hyqao@sohu.com

  • 中图分类号: Q 173;Q 959.46+8

Characteristics of Mitochondrial Genomes of Semilabeo obscures Analyzed Using Illumina Hiseq 4000 High-throughput Sequencing Technique

  • 摘要:
      目的  研究暗色唇鲮(Semilabeo obscurus)的分子遗传学特性,为暗色唇鲮种质资源遗传多样性分析和分子标记研究提供基础数据。
      方法  利用高通量第二代测序技术,构建暗色唇鲮线粒体基因组全序列,分析序列的结构特征。
      结果  暗色唇鲮的线粒体基因组全序列长度16 598~16 599 bp,GC含量42.65%~42.7%,共含有13个蛋白编码基因、22个tRNA、2个rRNA(12S-rRNA和16S-rRNA)以及1个控制区。线粒体基因组除ND6外,GC-skew值均为负值,COXI、ND3以及ND6的AT-skew值为负值,其余基因的AT-skew值均为正值。暗色唇鲮的13个蛋白编码基因氨基酸总长为3 794 aa,偏好密码子(RSCU>2)分别是终止密码子Arg(CGA)、Gly(GGA)、Leu(CTA)、Pro(CCA)、Ser(TCA)以及终止密码子Stp(TAA)。暗色唇鲮(唇鲮属Semilabeo)与泉水鱼Pseudogyrinocheilus prochilus的亲缘关系最近,和卷口鱼Ptychidio jordani、直口鲮Rectoris posehensis、异华鲮Parasinilabeo assimilis存在较高的亲缘关系。
      结论  暗色唇鲮的线粒体基因组结构和基因排列顺序与鱼类基因组典型结构和排列一致。
    Abstract:
      Objective  Molecular genetics of various Dusky Labiaet-barbel (Semilabeo obscures) was studied.
      Method  The second-generation Illumina Hiseq 4000 high-throughput sequencing technology was employed to determine the sequences of the mitochondrial genomes of different species of S. obscures.
      Result  The length of the individual mitochondrial genome was determined to be 16 598–16 599 bp containing 42.65%–42.7% GC. There were 13 protein-coding genes, 22 tRNA, 2 rRNA (i.e., 12S-rRNA and 16S-rRNA), and one control region. Except for the coded ND6, the values of GC-skew of the genomes were all negative; while those of AT-skew in COXI, ND3 and ND6 were negative as well; but those of AT-skew in others were positive. The 13 protein-coding genes consisted of 3 794 aa with the preference codon (RSCU>2) including the termination codon Arg (CGA), Gly (GGA), Leu (CTA), Pro (CCA), Ser (TCA) and the termination codon Stp (TAA). These S. obscures appeared to relate most closely with Pseudogyrinocheilus prochilus and somewhat with Ptychidio jordani, Rectoris posehensis and Parasinilabeo assimilis.
      Conclusion  The structures and sequences of the mitochondrial genomes of S. obscures as determined were in line with those of typical fish counterparts.
  • 微重力影响生命活动的过程和机理,是人类为实现征服太空的目标所必须研究阐明的问题[1]。任何空间微重力试验都需要大量的地面模拟准备试验作为基础,Krikorian等[2]研究发现微重力和模拟微重力条件下胡萝卜细胞发育的不同阶段胚的生长比例相同,说明模拟微重力可以替代太空微重力研究植物生长的试验。地面模拟回转器因经济、易操控,可反复试验,可弥补空间微重力试验条件相对不足并且造价昂贵的缺憾[3-4]。诸多的真实以及模拟微重力对不同植物种类,不同植物部位影响的相关研究表明,微重力对生物的遗传、生长及生理特征等有影响[5],如模拟微重力环境对人参、甜菊、燕麦、向日葵、萝卜等植物生长发育影响的相关报道[6-10]。目前,尚未有模拟微重力对食用菌生长与营养品质影响的相关报道。为此,本研究利用三维回转器模拟微重力环境,探讨微重力作用对金针菇氨基酸营养成分的影响,为揭示微重力对食用菌生长发育机理及开展空间园艺与育种提供科学借鉴。

    试验于2015年开展研究,金针菇品种由福建省农业科学院土壤肥料研究所提供。

    三维回转装置为福建省农业科学院生态农业研究所在国家“863”计划支持下自主研发的适合植物湿润栽培的旋转式植物栽培装置(中国发明专利:ZL200710009491.6)。装置设置两套独立旋转机构,三维旋转栽培盘在绕着自转心轴旋转的同时,又绕着公转心轴旋转。机架内部设置受控密闭舱,三维旋转栽培盘置于舱内,舱内气体组分、调速电机转速、人工光源光照强度和光周期等技术参数也可根据试验要求进行调控,采用触摸屏作为人机交互界面[11-12]

    试验设2个处理,分别为模拟微重力金针菇处理(X3) 与静止栽培金针菇处理(X0)。

    金针菇培养料配方:棉籽壳77%,石膏1%,白糖1%,石灰2%,玉米粉19%,pH自然。培养料料水比1:1.8,拌匀后装入塑料袋,每袋装干料230 g,套上封口环,环内塞棉花,高压灭菌。待培养料温度冷却至26℃左右接种,每处理3个重复,每个重复10袋。接种后的菌袋置于回转装置上避光培养,培养温度22~23℃,空气相对湿度70%~75%。出菇时环境温度控制在18~21℃,空气相对湿度控制在90%~93%。三维回转装置频率1/60。

    采收子实体菌盖呈钟型,尚未开伞时的金针菇。烘干箱中75℃烘干,粉碎机中磨粉150目过筛,用密封袋包装后在干燥环境中保藏备用。

    将烘干样品置于6 mol·L-1盐酸溶液中,于110℃水解24 h,用氨基酸自动分析仪(日立8801型)测定氨基酸含量[13]

    氨基酸评分(Amino Acid Score,AAS)、生物价(Biologica1 Value,BV)、必需氨基酸指数(Essential Amino Acid Index,EAAI)和营养指数(Nutritional Index,NI)采用Bano的方法[14];化学评分(chemical score,CS)采用FAO确定的方法[15];氨基酸比值系数(RCAA)与氨基酸比值系数分(SRCAA)按朱圣陶的方法测定[16]

    X3与X0处理的金针菇子实体中所含17种氨基酸种类完全相同,模拟微重力栽培金针菇子实体中有15种氨基酸含量高于静止栽培处理,氨基酸总量达151.2 g·kg-1,比静止栽培处理提高了26.3%。模拟微重力处理的金针菇必需氨基酸总量81.7 g·kg-1,比静止栽培处理提高了29.89%,其必需氨基酸总量与氨基酸总量的比值为54.03%,超过食物类的必需氨基酸与氨基酸总含量的比值应接近40%的标准[17]。天冬氨酸和谷氨酸是鲜味氨基酸,模拟微重力处理的鲜味氨基酸含量达34.7 g·kg-1,比静止栽培处理的提高了37.15%。说明模拟微重力效应不仅可以提高金针菇的各种类氨基酸的含量,尤其对提高必需氨基酸和鲜味氨基酸含量有显著的增效效应(表 1)。

    表  1  模拟微重力与静止栽培的金针菇子实体氨基酸含量比较
    Table  1.  AA in fruiting bodies of F. velutipescultivated under simulated microgravity and conventional method
    [单位/(g·kg-1)]
    氨基酸 X0 X3 增幅/%
    天门冬氨酸Asp 9.9 15.5 56.6
    苏氨酸Thr 8.9 10.2 14.6
    丝氨酸Ser 5.7 7.6 33.3
    谷氨酸Glu 15.4 19.2 24.7
    甘氨酸Gly 5.4 6.6 22.2
    丙氨酸Ala 7.2 8.5 18.1
    半胱氨酸Cys 2.4 3.5 45.8
    缬草氨酸Val 6.0 8.3 38.3
    甲硫氨酸Met 9.6 10.3 7.3
    异亮氨酸Ile 6.3 7.7 22.2
    亮氨酸Leu 7.9 11.7 48.1
    酪氨酸Tyr 4.2 5.5 31.0
    苯丙氨酸Phe 5.6 8.3 48.2
    赖氨酸Lys 12.0 16.2 35.0
    组氨酸His 2.7 2.8 3.7
    精氨酸Arg 5.8 4.7 -19.0
    脯氨酸Pro 4.7 4.6 -2.1
    氨基酸总量 119.7 151.2 26.30
    必需氨基酸总量 62.9 81.7 29.89
    鲜味氨基酸总量 25.3 34.7 37.15
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    必需氨基酸含量(Essential Amino Acids,EAA)指必需氨基酸含量分别占总氨基酸含量的比例[18]。模拟微重力环境栽培的金针菇必需氨基酸含量比静止栽培处理、鸡蛋白、FAO/WHO的参照标准分别提高了2.82%、8.71%和52.63%(表 2)。此外,模拟微重力处理的缬草氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸+酪氨酸和赖氨酸含量比静止栽培处理的子实体提高l1.34%、17.27%、11.48%和6.78%,而苏氨酸、蛋氨酸+胱氨酸、异亮氨酸则低了14.67%、9.86%和3.34%。参照世界粮农和卫生组织标准和鸡蛋白的氨基酸营养模式,从表 2还发现,模拟微重力和静止栽培的金针菇蛋白质必需氨基酸的含量均高于世界粮农和卫生组织规定的标准和鸡蛋白的含量。

    表  2  模拟微重力和静止栽培的金针菇子实体必需氨基酸组成及含量
    Table  2.  Compositions and contents of essential AA in fruiting bodies of F. velutipes cultivated under simulated microgravity and conventional method
    处理 苏氨酸
    Thr
    蛋氨酸+胱氨酸
    Met+Cys
    缬草氨酸
    Val
    异亮氨酸
    Ile
    亮氨酸
    Leu
    苯丙氨酸+酪氨酸Phe+Tyr 赖氨酸
    Lys
    总量
    X0 7.44 10.03 5.01 5.26 6.60 8.19 10.03 52.55
    X3 6.75 9.13 5.49 5.09 7.74 9.13 10.71 54.03
    鸡蛋白 5.1 5.5 7.3 6.6 8.8 10.0 6.4 49.7
    FAO/WHO 4.0 3.5 5.0 4.4 7.0 6.0 5.5 35.4
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    模拟微重力栽培金针菇子实体的化学评分比静止栽培处理高6.63%,t测验的差异达到显著水平。缬草氨酸、亮氨酸和苯丙氨酸+酪氨酸和赖氨酸评分值比静止栽培处理提高6.63%、14.10%、8.40%和3.91%,而苏氨酸、蛋氨酸+胱氨酸、异亮氨酸则低了13.31%、12.98%和6.20%(表 3)。

    表  3  模拟微重力和静止栽培的金针菇的蛋白质化学评分
    Table  3.  CS of proteins in fruiting bodies of F. velutipes cultivated under simulated microgravity and conventional method
    处理 苏氨酸
    Thr
    蛋氨酸+胱氨酸
    Met+Cys
    缬草氨酸
    Val
    异亮氨酸
    Ile
    亮氨酸
    Leu
    苯丙氨酸+酪氨酸Phe+Tyr 赖氨酸
    Lys
    化学评价
    X0 137.9 172.4 64.9 75.4 70.9 77.4 148.2 64.9
    X3 121.7 152.6 69.2 71.0 80.9 83.9 154.0 69.2
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    模拟微重力栽培金针菇子实体的氨基酸评分比静止栽培处理高16.43%,t测验的差异达到显著水平。缬草氨酸、亮氨酸和苯丙氨酸+酪氨酸和赖氨酸评分比静止栽培高9.47%、17.18%、11.43%和6.86%,而苏氨酸、蛋氨酸+胱氨酸、异亮氨酸则低了10.20%、9.82%和3.37%。

    模拟微重力栽培金针菇子实体的必需氨基酸指数、生物价、营养指数均高于静止栽培处理的相对应值,其依次比静止栽培处理高2.92%、3.21%和29.37%,这表明模拟微重力栽培金针菇子实体的各类氨基酸组分不仅含量高于静止栽培处理,相应的氨基酸组成比例较为合理。

    表  4  模拟微重力和静止栽培金针菇的氨基酸评分
    Table  4.  AAS of proteins in fruiting bodies of F. velutipes cultivated under simulated microgravity and conventional method
    处理 苏氨酸
    Thr
    蛋氨酸+胱氨酸
    Met+Cys
    缬草氨酸
    Val
    异亮氨酸
    Ile
    亮氨酸
    Leu
    苯丙氨酸+酪氨酸Phe+Tyr 赖氨酸
    Lys
    氨基酸评分
    X0 185.9 286.4 100.3 119.6 94.3 136.5 182.3 94.3
    X3 168.7 260.8 109.8 115.7 110.5 152.1 194.8 109.8
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    表  5  模拟微重力和静止栽培金针菇的必需氨基酸指数、生物价和营养指数
    Table  5.  EAAI, BVand NI of proteins in fruitingbodies of F. velutipes cultivated under simulated microgravity and conventional method
    处理 必需氨基酸指数 生物价 营养指数
    X0 104.92 102.7 12.6
    X3 107.98 106.0 16.3
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    根据WHO/FAO的必需氨基酸评分模式,RC值>1表明该氨基酸相对过剩,RC值<1则表明不足,RC最低者为第一限制性氨基酸。如果必需氨基酸组成含量组成与EAA模式一致,则SRC=100,与EAA模式越接近,则SRC越接近100,其营养价值越高[18]。模拟微重力栽培金针菇子实体的氨基酸比值系数分(SRCAA)高于静止栽培处理,其相应值比静止栽培处理高0.66%。根据必需氨基酸模式,静止栽培的金针菇必需氨基酸——亮氨酸的氨基酸比值系数为0.9,小于WHO/FAO模式的必需氨基酸的RC值1,说明静止栽培的金针菇的第一限制氨基酸是亮氨酸。但是模拟微重力栽培的金针菇中亮氨酸的氨基酸比值系数为1.2,高于WHO/FAO模式的RC值,而且其他必需氨基酸的氨基酸比值系数均高于1,表明模拟微重力栽培金针菇的蛋白质是优质蛋白质。

    表  6  模拟微重力和静止栽培金针菇的氨基酸比值系数分
    Table  6.  AARC of proteins in fruiting bodies of F. velutipes cultivated under simulated microgravity and conventional method
    处理 苏氨酸
    Thr
    蛋氨酸+胱氨酸
    Met+Cys
    缬草氨酸
    Val
    异亮氨酸
    Ile
    亮氨酸
    Leu
    苯丙氨酸+酪氨酸Phe+Tyr 赖氨酸
    Lys
    氨基酸比值系数分
    X0 1.86 2.86 1.00 1.20 0.94 1.36 1.82 72.68
    X3 1.69 2.61 1.10 1.16 1.11 1.52 1.95 73.16
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    表 7看出,模拟微重力栽培金针菇的化学评分、氨基酸评分、氨基酸比值系数分、必需氨基酸指数、营养指数及生物价6项蛋白质指标均高于静止栽培的金针菇,说明模拟微重力有利于金针菇子实体的氨基酸合成与积累,不仅氨基酸总量高,而且各种氨基酸组成比例更为合理。根据通用的蛋白质营养价值评判标准,模拟微重力栽培金针菇子实体中蛋白质综合营养价值优于静止栽培处理。

    表  7  模拟微重力和静止栽培金针菇的蛋白质营养综合评价
    Table  7.  Over-allnutritional qualities of proteins in fruiting bodies of F. velutipes cultivated under simulated microgravity and conventional method
    处理 化学评分 氨基酸评分 氨基酸比值系数分 必需氨基酸指数 营养指数 生物价
    X0 64.9 94.3 72.68 104.92 12.6 102.7
    X3 69.2 109.8 73.16 107.98 16.3 106.0
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    诸多研究发现,微重力对作物的生长、发育和繁殖产生一定的影响,而且多是以不利影响为主。Giuseppe等[19]研究空间实验微重力对芸芥发芽率、苗干鲜重、葡萄糖与果糖含量、蔗糖和淀粉含量有不利影响;徐国鑫等[20]发现模拟微重力抑制拟南芥种子贮藏蛋白的积累,导致种子贮藏蛋白总体含量降低。本研究模拟微重力栽培的金针菇子实体17种氨基酸中有15种氨基酸含量高于静止栽培处理,且氨基酸、必需氨基酸和鲜味氨基酸总量均高于静止处理,说明模拟微重力栽培有利于金针菇中蛋白质物质的代谢与积累,其结果与赵伟等[21]研究经回转器处理的人参细胞的人参皂苷含量提高10%左右相似。为此模拟微重力的相关试验要因作物而异,在今后的科学研究中需根据具体作物具体分析。

    由于食物蛋白质中一种或几种必需氨基酸缺少或不足,就会使食物蛋白质合成为机体蛋白质的转变过程受限,进而限制了此种蛋白质的营养价值[22]。本研究的静止栽培金针菇中亮氨酸的氨基酸评分与必需氨基酸比值系数均最小,因此亮氨酸是限制氨基酸;而模拟微重力栽培的金针菇限制氨基酸是缬草氨酸,苯丙氨酸+酪氨酸的必需氨基酸比值系数RC值大于1。因此模拟微重力栽培可提升秀珍菇中氨基酸的含量,尤其是限制性氨基酸——苯丙氨酸+酪氨酸的含量,从而更为接近人体蛋白质各种氨基酸的构成比例,易于更完全被人体吸收转化。

    模拟微重力栽培金针菇子实体中有15种氨基酸含量高于静止栽培处理,而且化学评分、氨基酸评分、氨基酸比值系数分、必需氨基酸指数、生物价与营养指数6项蛋白质指标均高于静止栽培的金针菇,说明模拟微重力栽培金针菇有利于其氨基酸的形成,不仅能提高蛋白质含量,而且促进了各种氨基酸构成比例的合理性,使之更为接近人体蛋白质各种氨基酸的构成比例,其作用机理有待于进一步的探索。微重力是否对维生素、脂肪酸、多糖、微量元素以及重金属的作用也有待于深入研究。

  • 图  1   暗色唇鲮线粒体基因组结构和排列

    Figure  1.   Structures and sequences of mitochondrial genomes of S. obscures

    图  2   暗色唇鲮线粒体基因组密码子使用频率分布

    Figure  2.   Frequency distribution of codon usage in mitochondrial genomes of S. obscures

    图  3   暗色唇鲮的系统发育进化树

    Figure  3.   Phylogenetic trees based on nucleotides of S. obscures

    表  1   暗色唇鲮的线粒体基因组特征

    Table  1   Characteristics of mitochondrial genomes of S. obscures

    基因/区域
    Gene /Area
    因子
    Factor
    云南暗
    色唇鲮
    YN
    贵州暗
    色唇鲮
    GZ
    广西暗
    色唇鲮
    GX
    全基因组
    Whole genome
    序列长度
    Length/bp
    16 598 16 598 16 599
    A和T碱基之和所占比例
    AT Ratio/%
    57.30 57.33 57.35
    AT偏移率
    AT-skew
    0.113 4 0.112 4 0.112 8
    GC偏移率
    GC-skew
    −0.265 1 −0.264 3 −0.264 6
    蛋白质编码基因
    Protein-coding genes
    序列长度
    Length(aa)
    3 794 3 794 3 794
    A和T碱基之和所占比例(总)
    AT Ratio /%(all)
    57.37 57.41 57.44
    每隔2个碱基取第3个碱基组成的新序列的A和T碱基之和所占比例
    AT Ratio/%(3rd)
    58.98 59.00 59.00
    AT偏移率
    AT-skew
    0.084 4 0.082 6 0.082 8
    GC偏移率
    GC-skew
    −0.332 1 −0.330 3 −0.330 6
    16S核糖体核糖核酸
    rrnL
    序列长度
    Length/bp
    1 686 1 686 1 686
    A和T碱基之和所占比例
    AT Ratio/%
    56.58 56.58 56.70
    AT偏移率
    AT-skew
    0.314 5 0.314 5 0.313 8
    GC偏移率
    GC-skew
    −0.090 2 −0.090 2 −0.090 4
    12S核糖体核糖核酸
    rrnS
    序列长度
    Length/bp
    956 956 956
    A和T碱基之和所占比例
    AT Ratio/%
    51.78 51.67 51.67
    AT偏移率
    AT-skew
    0.256 6 0.255 1 0.255 1
    GC偏移率
    GC-skew
    −0.102 −0.099 6 −0.099 6
    转运核糖核酸
    tRNAs
    序列长度
    Length/bp
    1 562 1 562 1 562
    A和T碱基之和所占比例
    AT Ratio/%
    55.70 55.70 55.57
    AT偏移率
    AT-skew
    0.110 3 0.112 6 0.110 6
    GC偏移率
    GC-skew
    −0.112 7 −0.115 6 −0.112 4
    控制区
    Control area
    序列长度
    Length/bp
    937 937 937
    A和T碱基之和所占比例
    AT Ratio/%
    66.7 66.92 66.81
    AT偏移率
    AT-skew
    0.004 8 0.008 0 0.016 0
    GC偏移率
    GC-skew
    −0.211 5 −0.219 4 −0.228 3
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    表  2   暗色唇鲮线粒体基因组注释结果(云南)

    Table  2   Complete annotation of mitochondrial genome of S. obscures (YN)

    基因
    Gene
    编码链
    Coding strand
    起始位点
    Start position
    终止位点
    Stop position
    长度
    Size/bp
    GC含量
    G+C content/%
    氨基酸
    aa
    起始密码子
    Start codons
    终止密码子
    Stop codons
    反密码子
    Anticodon
    间隔碱基
    Intergenic nucleotide/bp
    tRNA-Phe H 1 69 69 43.48% GAA 0
    12S-rRNA H 70 1 025 956 48.22% 0
    tRNA-Val H 1 026 1 097 72 51.39% TAC 0
    16S-rRNA H 1 098 2 783 1 686 43.42% 0
    tRNA-Leu H 2 784 2 859 76 52.63% TAA 1
    ND1 H 2 861 3 835 975 44.31% 324 ATG TAA 4
    tRNA-Ile H 3 840 3 911 72 47.22% GAT −2
    tRNA-Gln L 3 910 3 980 71 42.25% TTG 1
    tRNA-Met H 3 982 4 050 69 57.97% CAT 0
    ND2 H 4 051 5 097 1 047 44.13% 348 ATG TAG −2
    tRNA-Trp H 5 096 5 166 71 38.03% TCA 2
    tRNA-Ala L 5 169 5 237 69 30.43% TGC 1
    tRNA-Asn L 5 239 5 311 73 47.95% GTT 33
    tRNA-Cys L 5 345 5 410 66 46.97% GCA 1
    tRNA-Tyr L 5 412 5 482 71 59.15% GTA 1
    COXI H 5 484 7 034 1 551 43.39% 516 GTG TAA 0
    tRNA-Ser L 7 035 7 105 71 49.30% TGA 3
    tRNA-Asp H 7 109 7 180 72 36.11% GTC 13
    COXII H 7 194 7 884 691 42.98% 230 ATG T 0
    tRNA-Lys H 7 885 7 960 76 46.05% TTT 1
    ATP8 H 7 962 8 126 165 39.39% 54 ATG TAA −7
    ATP6 H 8 120 8 803 684 40.64% 227 ATG TAA −1
    COXIII H 8 803 9 588 786 44.40% 261 ATG TAA −1
    tRNA-Gly H 9 588 9 659 72 34.72% TCC 0
    ND3 H 9 660 10 010 351 44.16% 116 ATG TAG −2
    tRNA-Arg H 10 009 10 078 70 47.14% TCG 0
    ND4L H 10 079 10 375 297 45.79% 98 ATG TAA −7
    ND4 H 10 369 11 749 1 381 41.42% 460 ATG T 0
    tRNA-His H 11 750 11 818 69 30.43% GTG 0
    tRNA-Ser H 11 819 11 887 69 36.23% GCT 1
    tRNA-Leu H 11 889 11 961 73 43.84% TAG 3
    ND5 H 11 965 13 788 1 824 40.90% 607 ATG TAA −4
    ND6 L 13 785 14 306 522 44.83% 173 ATG TAG 0
    tRNA-Glu L 14 307 14 375 69 39.13% TTC 4
    Cytb H 14 380 15 520 1 141 40.93% 380 ATG T 0
    tRNA-Thr H 15 521 15 592 72 51.39% TGT −1
    tRNA-Pro L 15 592 15 661 70 41.43% TGG 0
    D-loop H 15 662 16 598 937 33.30% 0
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    表  3   暗色唇鲮线粒体基因组注释结果(贵州)

    Table  3   Complete annotation of mitochondrial genome of S. obscures (GZ)

    基因
    Gene
    编码链
    Coding strand
    起始位点
    Start position
    终止位点
    Stop position
    长度
    Size/bp
    GC含量
    G+C content/%
    氨基酸
    aa
    起始密码子
    Start codons
    终止密码子
    Stop codons
    反密码子
    Anticodon
    间隔碱基
    Intergenic nucleotide/bp
    tRNA-Phe H 1 69 69 43.48% GAA 0
    12S-rRNA H 70 1 025 956 48.33% 0
    tRNA-Val H 1 026 1 097 72 50.00% TAC 0
    16S-rRNA H 1 098 2 783 1 686 43.42% 0
    tRNA-Leu H 2 784 2 859 76 52.63% TAA 1
    ND1 H 2 861 3 835 975 44.41% 324 ATG TAA 4
    tRNA-Ile H 3 840 3 911 72 47.22% GAT −2
    tRNA-Gln L 3 910 3 980 71 42.25% TTG 1
    tRNA-Met H 3 982 4 050 69 57.97% CAT 0
    ND2 H 4 051 5 097 1 047 44.13% 348 ATG TAG −2
    tRNA-Trp H 5 096 5 166 71 38.03% TCA 2
    tRNA-Ala L 5 169 5 237 69 30.43% TGC 1
    tRNA-Asn L 5 239 5 311 73 47.95% GTT 33
    tRNA-Cys L 5 345 5 410 66 46.97% GCA 1
    tRNA-Tyr L 5 412 5 482 71 59.15% GTA 1
    COXI H 5 484 7 034 1 551 43.46% 516 GTG TAA 0
    tRNA-Ser L 7 035 7 105 71 49.30% TGA 3
    tRNA-Asp H 7 109 7 180 72 36.11% GTC 13
    COXII H 7 194 7 884 691 42.98% 230 ATG T 0
    tRNA-Lys H 7 885 7 960 76 46.05% TTT 1
    ATP8 H 7 962 8 126 165 38.79% 54 ATG TAA −7
    ATP6 H 8 120 8 803 684 40.35% 227 ATG TAA −1
    COXIII H 8 803 9 588 786 44.40% 261 ATG TAA −1
    tRNA-Gly H 9 588 9 659 72 36.11% TCC 0
    ND3 H 9 660 10 010 351 43.87% 116 ATG TAG −2
    tRNA-Arg H 10 009 10 078 70 47.14% TCG 0
    ND4L H 10 079 10 375 297 45.79% 98 ATG TAA −7
    ND4 H 10 369 11 749 1 381 41.49% 460 ATG T 0
    tRNA-His H 11 750 11 818 69 30.43% GTG 0
    tRNA-Ser H 11 819 11 887 69 36.23% GCT 1
    tRNA-Leu H 11 889 11 961 73 43.84% TAG 3
    ND5 H 11 965 13 788 1 824 40.73% 607 ATG TAA −4
    ND6 L 13 785 14 306 522 45.02% 173 ATG TAG 0
    tRNA-Glu L 14 307 14 375 69 39.13% TTC 4
    Cytb H 14 380 15 520 1 141 40.84% 380 ATG T 0
    tRNA-Thr H 15 521 15 592 72 51.39% TGT −1
    tRNA-Pro L 15 592 15 661 70 41.43% TGG 0
    D-loop H 15 662 16 598 937 33.08% 0
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    表  4   暗色唇鲮线粒体基因组注释结果(广西)

    Table  4   Complete annotation of mitochondrial genome of S. obscures (GX)

    基因
    Gene
    编码链
    Coding strand
    起始位点
    Start position
    终止位点
    Stop position
    长度
    Size/bp
    GC含量
    G+C content/%
    氨基酸
    aa
    起始密码子
    Start codons
    终止密码子
    Stop codons
    反密码子
    Anticodon
    间隔碱基
    Intergenic nucleotide/bp
    tRNA-Phe H 1 69 69 44.93% GAA 0
    12S-rRNA H 70 1 025 956 48.33% 0
    tRNA-Val H 1 026 1 097 72 51.39% TAC 0
    16S-rRNA H 1 098 2 783 1 686 43.30% 0
    tRNA-Leu H 2 784 2 859 76 52.63% TAA 1
    ND1 H 2 861 3 835 975 44.41% 324 ATG TAA 4
    tRNA-Ile H 3 840 3 911 72 47.22% GAT −2
    tRNA-Gln L 3 910 3 980 71 42.25% TTG 1
    tRNA-Met H 3 982 4 050 69 57.97% CAT 0
    ND2 H 4 051 5 097 1 047 44.13% 348 ATG TAG −2
    tRNA-Trp H 5 096 5 166 71 38.03% TCA 2
    tRNA-Ala L 5 169 5 237 69 30.43% TGC 1
    tRNA-Asn L 5 239 5 311 73 47.95% GTT 34
    tRNA-Cys L 5 346 5 411 66 46.97% GCA 1
    tRNA-Tyr L 5 413 5 483 71 59.15% GTA 1
    COXI H 5 485 7 035 1 551 43.39% 516 GTG TAA 0
    tRNA-Ser L 7 036 7 106 71 49.30% TGA 3
    tRNA-Asp H 7 110 7 181 72 36.11% GTC 13
    COXII H 7 195 7 885 691 42.84% 230 ATG T 0
    tRNA-Lys H 7 886 7 961 76 46.05% TTT 1
    ATP8 H 7 963 8 127 165 38.79% 54 ATG TAA −7
    ATP6 H 8 121 8 804 684 40.20% 227 ATG TAA −1
    COXIII H 8 804 9 589 786 44.53% 261 ATG TAA −1
    tRNA-Gly H 9 589 9 660 72 36.11% TCC 0
    ND3 H 9 661 10 011 351 44.16% 116 ATG TAG −2
    tRNA-Arg H 10 010 10 079 70 47.14% TCG 0
    ND4L H 10 080 10 376 297 45.45% 98 ATG TAA −7
    ND4 H 10 370 11 750 1 381 41.20% 460 ATG T 0
    tRNA-His H 11 751 11 819 69 30.43% GTG 0
    tRNA-Ser H 11 820 11 888 69 36.23% GCT 1
    tRNA-Leu H 11 890 11 962 73 43.84% TAG 3
    ND5 H 11 966 13 789 1 824 40.79% 607 ATG TAA −4
    ND6 L 13 786 14 307 522 44.83% 173 ATG TAG 0
    tRNA-Glu L 14 308 14 376 69 39.13% TTC 4
    Cytb H 14 381 15 521 1 141 41.02% 380 ATG T 0
    tRNA-Thr H 15 522 15 593 72 51.39% TGT −1
    tRNA-Pro L 15 593 15 662 70 41.43% TGG 0
    D-loop H 15 663 16 599 937 33.19% 0
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    表  5   偏好密码子RSCU值

    Table  5   RSCUs for preference codons in 3 species of S. obscures

    氨基酸 Amino acid密码子 Codon云南暗色唇鲮 YN贵州暗色唇鲮 GZ广西暗色唇鲮 GX
    数量 Number使用频率 RSCU数量 Number使用频率 RSCU数量 Number使用频率 RSCU
    Arg CGA 52 2.737 51 2.684 52 2.737
    Gly GGA 126 2.049 125 2.033 125 2.033
    Leu CTA 248 2.400 249 2.414 249 2.414
    Pro CCA 121 2.283 120 2.264 119 2.256
    Ser TCA 82 2.103 83 2.128 83 2.119
    Stp TAA 7 2.800 7 2.800 7 2.800
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  • [1] 乐佩琦. 中国动物志硬骨鱼纲鲤形目(下卷)[M]. 北京: 科学出版社, 2000: 171-272.
    [2] 周解, 张春光. 广西淡水鱼类志(第二版)[M]. 南宁: 广西人民出版社, 2006: 276-279.
    [3] 褚新洛, 陈银瑞. 云南鱼类志(上册)[M]. 北京: 科学出版社, 1990: 238-243.
    [4] 郑慈英. 珠江鱼类志[M]. 北京: 科学出版社, 1989: 210-213.
    [5] 乐佩琦, 陈宜瑜. 中国濒危动物红皮书鱼类卷[M]. 北京: 科学出版社, 1998: 167-169.
    [6] 汪松, 解焱. 中国物种红色名录[M]. 北京: 高等教育出版社, 2009.
    [7] 刘霆, 杨兴, 李道友, 等. 唇鲮的引种及人工驯养技术研究 [J]. 水利渔业, 2008, 29(1):56, 98.

    LIU T, YANG X, LI D Y, et al. Research on introduction and artificial domestication of the Semilabeo notabilis [J]. Reservoir Fisheries, 2008, 29(1): 56, 98.(in Chinese)

    [8] 安苗, 潘光群. 唇鲮染色体核型的研究 [J]. 山地农业生物学报, 2008, 27(6):508−511, 521. DOI: 10.3969/j.issn.1008-0457.2008.06.008

    AN M, PAN G Q. Studies on karyotype of Semilabeo notabilis Peters [J]. Journal of Mountain Agriculture and Biology, 2008, 27(6): 508−511, 521.(in Chinese) DOI: 10.3969/j.issn.1008-0457.2008.06.008

    [9] 刘霆, 李建光, 胡世然, 等. 唇鲮的人工繁殖技术 [J]. 水产科技情报, 2011, 38(4):216−218. DOI: 10.3969/j.issn.1001-1994.2011.04.013

    LIU T, LI J G, HU S R, et al. The artificial breeding of Semilabeo notabilis [J]. Fisheries Science & Technology Information, 2011, 38(4): 216−218.(in Chinese) DOI: 10.3969/j.issn.1001-1994.2011.04.013

    [10] 王晓爱, 潘晓赋, 杨君兴, 等. 一种暗色唇鱼精子超低温冷冻保存方法: 201210277522.7[P].2012-08-07.
    [11] 杨君兴, 潘晓赋, 李再云, 等. 一种暗色唇鱼的人工繁殖方法: 201210111579.X[P]. 2013-11-27.
    [12] 刘兴, 许洪亮, 李光华, 等. 一种暗色唇鲮的鱼苗培育方法: 201610837430.8[P]. 2016-09-21.
    [13] 王晓爱, 杨君兴, 陈小勇, 等. 4种渗透性抗冻剂对暗色唇鱼精子冷冻保存的影响 [J]. 水生态学杂志, 2012, 33(5):88−93.

    WANG X A, YANG J X, CHEN X Y, et al. Effects of four penetrating cryoprotectants on cryopreservation of Semilabeo obscurus sperm [J]. Journal of Hydroecology, 2012, 33(5): 88−93.(in Chinese)

    [14] 韩耀全, 黄博, 何安尤, 等. 濒危鱼类暗色唇鲮的表型特征解构及内部结构测度 [J]. 福建农业学报, 2018, 33(9):899−905.

    HAN Y Q, HUANG B, HE A Y, et al. Phenotype and interior of endangered species, Semilabeo obscurus [J]. Fujian Journal of Agricultural Sciences, 2018, 33(9): 899−905.(in Chinese)

    [15] 崔鹏, 徐海根, 吴军, 等. 中国脊椎动物红色名录指数评估 [J]. 生物多样性, 2014, 22(5):589−595. DOI: 10.3724/SP.J.1003.2014.14085

    CUI P, XU H G, WU J, et al. Assessing the red list index for vertebrate species in China [J]. Biodiversity Science, 2014, 22(5): 589−595.(in Chinese) DOI: 10.3724/SP.J.1003.2014.14085

    [16] 沙淼, 林立亮, 李雪娟, 等. 线粒体基因组测序策略和方法 [J]. 应用昆虫学报, 2013, 50(1):293−297. DOI: 10.7679/j.issn.2095-1353.2013.039

    SHA M, LIN L L, LI X J, et al. Strategy and methods for sequencing mitochondrial genome [J]. Chinese Journal of Applied Entomology, 2013, 50(1): 293−297.(in Chinese) DOI: 10.7679/j.issn.2095-1353.2013.039

    [17] 刘连为, 许强华, 陈新军. 基于线粒体COI和Cytb基因序列的北太平洋柔鱼种群遗传结构研究 [J]. 水产学报, 2012, 36(11):1675−1684. DOI: 10.3724/SP.J.1231.2012.27955

    LIU L W, XU Q H, CHEN X J. Population genetic structure of Ommastrephes bartramii in the North Pacific Ocean based on the COI and Cytb gene sequences analysis [J]. Journal of Fisheries of China, 2012, 36(11): 1675−1684.(in Chinese) DOI: 10.3724/SP.J.1231.2012.27955

    [18] 司从利, 章群, 马奔, 等. 基于线粒体细胞色素b基因序列分析的泉水鱼遗传多样性研究 [J]. 广东农业科学, 2012, 39(1):6−8. DOI: 10.3969/j.issn.1004-874X.2012.01.002

    SI C L, ZHANG Q, MA B, et al. Genetic diversity of Pseudogrincheilus procheiluys based on mitochondrial cytochrome b sequence analysis [J]. Guangdong Agricultural Sciences, 2012, 39(1): 6−8.(in Chinese) DOI: 10.3969/j.issn.1004-874X.2012.01.002

    [19]

    WYMAN S K, JANSEN R K, BOORE J L. Automatic annotation of organellar genomes with DOGMA [J]. Bioinformatics, 2004, 20(17): 3252−3255. DOI: 10.1093/bioinformatics/bth352

    [20]

    LOWE T M, CHAN P P. tRNAscan-SE On-line: integrating search and context for analysis of transfer RNA genes [J]. Nucleic Acids Research, 2016, 44(W1): W54−W57. DOI: 10.1093/nar/gkw413

    [21]

    LASLETT D, CANBACK B. ARWEN: a program to detect tRNA genes in metazoan mitochondrial nucleotide sequences [J]. Bioinformatics, 2008, 24(2): 172−175. DOI: 10.1093/bioinformatics/btm573

    [22]

    SHARP P M, LI W H. The Codon adaptation index-a measure of directional synonymous Codon usage bias, and its potential applications [J]. Nucleic Acids Research, 1987, 15(3): 1281−1295. DOI: 10.1093/nar/15.3.1281

    [23] 陈宜瑜, 等. 中国动物志硬骨鱼纲鲤形目(中卷)[M]. 北京: 科学出版社, 1998.
    [24]

    EDGAR R C. MUSCLE: multiple sequence alignment with high accuracy and high throughput [J]. Nucleic Acids Research, 2004, 32(5): 1792−1797. DOI: 10.1093/nar/gkh340

    [25]

    POSADA D. jModelTest: phylogenetic model averaging [J]. Molecular Biology and Evolution, 2008, 25(7): 1253−1256. DOI: 10.1093/molbev/msn083

    [26]

    STAMATAKIS A. RAxML-VI-HPC: maximum likelihood-based phylogenetic analyses with thousands of taxa and mixed models [J]. Bioinformatics, 2006, 22(21): 2688−2690. DOI: 10.1093/bioinformatics/btl446

    [27]

    MEYER A. DNA technology and phylogeny of fish. In: Beaumont A R. Genetics and Evolution of Aquatic Organisms [M]. London: Chapman and Hall, 1994, 219–249.

    [28]

    BROUGHTON R E, MILAM J E, ROE B A. The complete sequence of the zebrafish (Danio rerio) mitochondrial genome and evolutionary patterns in vertebrate mitochondrial DNA [J]. Genome Research, 2001, 11(11): 1958−1967. DOI: 10.1101/gr.156801

    [29]

    ANDERSON S, BANKIER A T, BARRELL B G, et al. Sequence and organization of the human mitochondrial genome [J]. Nature, 1981, 290(5806): 457−465. DOI: 10.1038/290457a0

    [30]

    OJALA D, MONTOYA J, ATTARDI G. tRNA punctuation model of RNA processing in human mitochondria [J]. Nature, 1981, 290(5806): 470−474. DOI: 10.1038/290470a0

    [31]

    KOTLíK P, BERREBI P. Genetic subdivision and biogeography of the Danubian rheophilic barb Barbus petenyi inferred from phylogenetic analysis of mitochondrial DNA variation [J]. Molecular Phylogenetics and Evolution, 2002, 24(1): 10−18. DOI: 10.1016/S1055-7903(02)00264-6

    [32]

    VON DER HEYDEN S, LIPINSKI M R, MATTHEE C A. Mitochondrial DNA analyses of the Cape hakes reveal an expanding, panmictic population for Merluccius capensis and population structuring for mature fish in Merluccius paradoxus [J]. Molecular Phylogenetics and Evolution, 2007, 42(2): 517−527. DOI: 10.1016/j.ympev.2006.08.004

    [33] 王中铎, 郭昱嵩, 陈荣玲, 等. 南海常见硬骨鱼类COI条码序列 [J]. 海洋与湖沼, 2009, 40(5):608−614. DOI: 10.3321/j.issn:0029-814X.2009.05.014

    WANG Z D, GUO Y S, CHEN R L, et al. COI barcoding sequences of teleosts in the South China Sea [J]. Oceanologia et Limnologia Sinica, 2009, 40(5): 608−614.(in Chinese) DOI: 10.3321/j.issn:0029-814X.2009.05.014

    [34] 刘思情, 张家波, 唐琼英, 等. 基于ND4和ND5基因序列分析的鳅超科鱼类系统发育关系 [J]. 动物学研究, 2010, 31(3):221−229.

    LIU S Q, ZHANG J B, TANG Q Y, et al. Phylogenetic relationships among cobitoidea based on mitochondrial ND4 and ND5 gene sequences [J]. Zoological Research, 2010, 31(3): 221−229.(in Chinese)

  • 期刊类型引用(3)

    1. 王广慧,魏雅冬,于德涵,张腾霄,王斌. 益生菌发酵制备金针菇抗氧化肽的研究. 饲料研究. 2023(04): 95-100 . 百度学术
    2. 胡忠玲. 生态环境保护对金针菇增产效应的影响分析. 中国食用菌. 2019(09): 116-119 . 百度学术
    3. 陶永新,段静怡,李依宁,李自燕,宋寒冰,张祺锶,黄嘉华,高玲玲,谢宝贵. 金针菇L-赖氨酸合成通路基因鉴定及对不同光质的响应表达. 食用菌学报. 2018(04): 1-8 . 百度学术

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出版历程
  • 收稿日期:  2019-11-14
  • 修回日期:  2020-01-06
  • 刊出日期:  2020-01-31

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